php - 使用SoX合成可变长度多音调音频，同时避免裁剪

首先，我是音频处理和合成方面的新手，如果我做出一些愚蠢的假设或对核心概念的误解，请纠正我。

我正在尝试使用SoX将数字数据数组转换为单个音频文件。到目前为止，我有两种“有效”的方法会产生一些非常可怕的结果，并且都具有严重的局限性。

我在64位WIN 8.1机器上通过PHP使用SoX。

方法1 输出单个音，然后进行串联

$toneLinks=array();
for($i=0;$i<count($sourceData);$i++){
  $filename='tones\\'.$dataTitle.'_'.$i.'.au';
  $soxCommand=$soxFolder.'sox -n '.$filename.' synth .5 sin '.($sourceData[$i]).' vol 0.5 ';
  shell_exec($soxCommand);
  $toneLinks[]=$filename;
}
$chunks=array_chunk($toneLinks,100);
$chunkFiles=array();
for($ch=0;$ch<count($chunks);$ch++){
  $name='tones\\'.$dataTitle.'_chunk_'.$ch.'.au';
  $soxCommand=$soxFolder.'sox ';
  for($i=0;$i<count($chunks[$ch]);$i++){
      $soxCommand.=' '.$chunks[$ch][$i];
  }
  $soxCommand.=' '.$name;
  $result=shell_exec($soxCommand);
  $chunkFiles[]=$name;
}
$soxCommand=$soxFolder.'sox ';
for($i=0;$i<count($chunkFiles);$i++){
  $soxCommand.=' '.$chunkFiles[$i];
}
$soxCommand.=' '.$dataTitle.'.au';
shell_exec($soxCommand);

局限性:

很慢，需要执行许多个人操作

混合似乎受到限制，即尝试加入100或200个文件将产生一个包含某些但不是全部音调的文件。尝试加入1000个文件将失败，并且没有任何输出。一个人可能会串联几个文件，然后串联那些串联的文件，但这会加剧第一个限制。当创建多个

放弃了“混合”功能，并且能够使用更新的方法1成功连接任何数量的音调，因为该方法显示出最大的希望，我将继续尝试并随着有关最终限制的进展而进行更新。

尽管不是很严格，但最终输出没有“流”，听起来像是什么，很多单独的音调粘在一起。

方法2 在单个命令中生成“和弦”

$soxCommand=$soxFolder.'sox -n '.$dataTitle.'.au synth ';
for($i=1;$i<count($sourceData);$i++){
    $soxCommand.='.25 sin '.($sourceData[$i]).' ';
}
$soxCommand.='delay ';
for($i=1;$i<count($sourceData);$i++){
    $soxCommand.=($i*.2).' ';
}
$soxCommand.='remix - fade 0 '.(count($sourceData)*.2+.5).' .1 norm -1';
shell_exec($soxCommand);

局限性:

尝试创建具有超过300种音调的“和弦”时，会遇到一个
与最后一种方法类似的问题，但是级联较小
使用此方法的文件听起来很奇怪，因为
连接处有声音中断的组件。一个可以重叠文件，但是仍然不理想。

虽然此方法的音符重叠会产生“流动”的音频
它还可能由于两个层次而引入了裁剪
音量为1的音调。我无法确定如何按照方法1

指定音量

理想的答案将解决以下问题:

合成多个音调并将它们组合为单个内聚
一块“音乐”

使用不确定长度的源数据集

避免剪切最终输出中的

最佳答案

经过更多的实验，我确定了可以满足我的要求的方法。我敢肯定，可以利用管道来提高过程效率，但是这种方法在一分钟内就可以在所需大小(〜2,000)左右的数据集上产生所需的结果。

//Generate individual tones
$tones=array();
for($i=0;$i<count($sourceData)-1;$i++){
    $name='tones\\'.$dataTitle.'_'.$i.'.au';
    $soxCommand=$soxFolder.'sox -n '.$name.' synth 0.2 sin '.($sourceData[$i]).' fade q 0.05 0 ';
    shell_exec($soxCommand);
    $tones[]=$name;
}
//Break into manageable chunks to avoid exec character limit
$chunks=array_chunk($tones,100);
$chunkFiles=array();
for($ch=0;$ch<count($chunks);$ch++){
    $name='tones\\'.$dataTitle.'_chunk_'.$ch.'.au';
    $soxCommand=$soxFolder.'sox ';
    for($i=0;$i<count($chunks[$ch]);$i++){
        $soxCommand.=' '.$chunks[$ch][$i];
    }
    $soxCommand.=' '.$name.' splice 0.2';
    shell_exec($soxCommand);
    $chunkFiles[]=$name;
}
//Render chunks into final track
$soxCommand=$soxFolder.'sox ';
for($i=0;$i<count($chunkFiles);$i++){
    $soxCommand.=' '.$chunkFiles[$i];
}
$soxCommand.=' '.$dataTitle.'.au splice 20';
shell_exec($soxCommand);
//Clean component files
for($i=0;$i<count($tones);$i++){
    unlink($tones[$i]);
}
for($i=0;$i<count($chunkFiles);$i++){
    unlink($chunkFiles[$i]);
}

SoX命令的歧义消除

生成音调:“sox -n [输出文件]合成器0.2 [频率]淡入q 0.05 0”

此命令会在音轨自然结束之前生成0.2秒的音调，并带有0.05秒的四分之一正弦渐弱和0.05秒的四分之一正弦渐弱。

组合音调/块:“sox [tone1] [tone2] [tone ...] [outfile]拼接0.2”

其中的秘诀在于接头，它将自动尝试消除由哑级联所引起的咔嗒声。最后的命令只是将音调infile替换为块infile，并将接合点从0.2sec增加到20sec。