Java中噪声颜色的生成

我想使用Java创建一个有色噪声生成器，它将能够生成本文中定义的所有颜色：

从最简单的白噪声开始，我如何产生噪声，使它可以无限期地播放

从那里，我将如何修改我的生成器以生成任何颜色

我既困惑于如何产生噪音本身，也困惑于一旦产生噪音，如何通过扬声器将其输出

任何链接或提示将非常感谢

我还研究了另一个问题：

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但我不完全理解其中一条评论中给出的代码中发生了什么。它也没有告诉我该代码会产生什么噪声，因此我不知道如何修改它，使其产生白噪声。

我目前正在进行一个项目，以获取白噪声并对其进行采样以产生随机数。你需要的是相反的

声音是压力与时间的关系。基本上从0压力开始，添加一个从-（最大振幅）到（最大振幅）的随机压力量。白噪声的振幅是随机且正态分布的，因此可以使用来生成随机z分数。将z分数乘以标准偏差（您可能需要进行一些测试以找到您喜欢的振幅的标准偏差），然后将其作为音频文件中每个样本的振幅

至于生成声音文件本身，如果您还没有，您应该研究一下。它提供了许多创建声音文件和播放声音的好方法

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你问题的下一部分，非白噪声，恐怕我不确定波形是什么样子。它可能遵循类似的规则生成随机z分数并将其乘以某个振幅标准偏差（或者更可能乘以随时间变化的某个振幅函数）。

下面是一个在纯Java中生成白噪声的程序。它可以很容易地改变，以产生其他颜色的噪音

import javax.sound.sampled.*;
import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.awt.event.WindowAdapter;
import java.awt.event.WindowEvent;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.util.Random;

public class WhiteNoise extends JFrame {

    private GeneratorThread generatorThread;

    public static void main(String[] args) {
        EventQueue.invokeLater(new Runnable() {
            public void run() {
                try {
                    WhiteNoise frame = new WhiteNoise();
                    frame.setVisible(true);
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });
    }

    public WhiteNoise() {
        addWindowListener(new WindowAdapter() {
            @Override
            public void windowClosing(WindowEvent e) {
                generatorThread.exit();
                System.exit(0);
            }
        });

        setTitle("White Noise Generator");
        setResizable(false);
        setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        setBounds(100, 100, 200, 50);
        setLocationRelativeTo(null);
        getContentPane().setLayout(new BorderLayout(0, 0));
        generatorThread = new GeneratorThread();
        generatorThread.start();
    }

    class GeneratorThread extends Thread {

        final static public int SAMPLE_SIZE = 2;
        final static public int PACKET_SIZE = 5000;

        SourceDataLine line;
        public boolean exitExecution = false;

        public void run() {

            try {
                AudioFormat format = new AudioFormat(44100, 16, 1, true, true);
                DataLine.Info info = new DataLine.Info(SourceDataLine.class, format, PACKET_SIZE * 2);

                if (!AudioSystem.isLineSupported(info)) {
                    throw new LineUnavailableException();
                }

                line = (SourceDataLine)AudioSystem.getLine(info);
                line.open(format);
                line.start();
            } catch (LineUnavailableException e) {
                e.printStackTrace();
                System.exit(-1);
            }

            ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(PACKET_SIZE);

            Random random = new Random();
            while (exitExecution == false) {
                buffer.clear();
                for (int i=0; i < PACKET_SIZE /SAMPLE_SIZE; i++) {
                    buffer.putShort((short) (random.nextGaussian() * Short.MAX_VALUE));
                }
                line.write(buffer.array(), 0, buffer.position());
            }

            line.drain();
            line.close();
        }

        public void exit() {
            exitExecution =true;
        }
    }
}

import javax.sound.sampled.*；
导入javax.swing.*；
导入java.awt.*；
导入java.awt.event.WindowAdapter；
导入java.awt.event.WindowEvent；
导入java.nio.ByteBuffer；
导入java.util.Random；
公共类白噪声扩展JFrame{
专用生成器读取生成器读取；
公共静态void main（字符串[]args）{
invokeLater（新的Runnable（）{
公开募捐{
试一试{
WhiteNoise帧=新的WhiteNoise（）；
frame.setVisible（true）；
}捕获（例外e）{
e、 printStackTrace（）；
}
}
});
}
公共白噪音（）{
addWindowListener（新的WindowAdapter（）{
@凌驾
公共无效窗口关闭（WindowEvent e）{
generatorThread.exit（）；
系统出口（0）；
}
});
setTitle（“白噪声发生器”）；
可设置大小（假）；
setDefaultCloseOperation（JFrame.EXIT_ON_CLOSE）；
立根（100,100,200,50）；
setLocationRelativeTo（空）；
getContentPane（）.setLayout（新的BorderLayout（0,0））；
generatorThread=新generatorThread（）；
generatorThread.start（）；
}
类GeneratorThread扩展线程{
最终静态公共int样本大小=2；
最终静态公共int数据包大小=5000；
源数据线；
公共布尔exitExecution=false；
公开募捐{
试一试{
AudioFormat格式=新的AudioFormat（44100,16,1，true，true）；
DataLine.Info=newdataline.Info（SourceDataLine.class、格式、数据包大小*2）；
如果（！AudioSystem.isLineSupported（信息））{
抛出新的LineUnavailableException（）；
}
line=（SourceDataLine）AudioSystem.getLine（info）；
行。打开（格式）；
line.start（）；
}捕获（LineUnavailableException e）{
e、 printStackTrace（）；
系统退出（-1）；
}
ByteBuffer缓冲区=ByteBuffer.allocate（数据包大小）；
随机=新随机（）；
while（exitExecution==false）{
buffer.clear（）；
对于（int i=0；i<数据包大小/样本大小；i++）{
buffer.putShort（（short）（random.nextGaussian（）*short.MAX_VALUE））；
}
line.write（buffer.array（），0，buffer.position（））；
}
line.drain（）；
line.close（）；
}
公共无效出口（）{
exitExecution=true；
}
}
}

您链接的问题涉及生成“嘟嘟声”并播放它们。“嘟嘟声”只是你的普通周期波，其频率与你播放的波的频率成正比（在该示例中为正弦波）。产生其他有色噪声的常用方法是过滤白噪声。例如，将3dB/倍频程低通滤波器应用于白噪声可以产生粉色噪声，棕色噪声是6dB/倍频程低通，蓝色是3dB/倍频程高通，紫色是6dB/倍频程高通，最后灰色噪声使用反向a加权滤波器。请提供一些注释，解释您的代码的作用，例如，为什么数据包大小是5000，为什么要乘以2？我相信“教一个人钓鱼”的哲学，这感觉就像“给一个人一条鱼”。这是另一条鱼，但在links和Javadoc中似乎有一些钓鱼课程：