Python方波函数-这里发生了什么？

我有一个在python中创建方波的函数，我似乎无法从中获得声音，但当我更改此函数时：

value = state * volume
s.append( [value, value] )

为此：

value = state * volume
s.append( [0, value] )

我得到了一个声音，但它的频率远高于我打算产生的130.81频率。以下是完整的代码：

def SquareWave(freq=1000, volume=10000, length=1):

    num_steps = length * SAMPLE_RATE
    s = []

    length_of_plateau = SAMPLE_RATE / (2*freq)

    counter = 0
    state = 1

    for n in range(num_steps):

        value = state * volume
        s.append( [value, value] )

        counter += 1

        if counter == length_of_plateau:
            counter = 0
            state *= -1

    return numpy.array(s)

def MakeSound(arr):
    return pygame.sndarray.make_sound(arr)

def MakeSquareWave(freq=1000):
    return MakeSound(SquareWave(freq))

调用这些函数的代码块如下所示：

elif current_type == SQUARE_WAVE_TYPE:

            if event.type == KEYDOWN:

                #lower notes DOWN

                if event.key == K_z:
                    print current_type, 130.81
                    #current_played['z'] = MakeSineWave(80.81)
                    current_played['z'] = MakeSquareWave(130.81)
                    current_played['z'].play(-1)

                elif event.key == K_c:
                    print current_type, 180.81
                    #current_played['c'] = MakeSineWave(80.81)
                    current_played['c'] = MakeSquareWave(180.81)
                    current_played['c'].play(-1)

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有人知道为什么会这样吗？这个方波函数真的正确吗？

问题的原因很可能是因为没有正确考虑浮点值

拿这个比较来说：

if counter == length_of_plateau:

这将比较整数

计数器

和浮点值

平台的长度

高原的长度\u
来自此作业：

length_of_plateau = SAMPLE_RATE / (2*freq)

频率为130.81，采样率为44100（我在这里猜测，您没有公布采样率的值），您得到：

length_of_plateau = 168.565094412

因此，整数永远不会等于该值

相反，我要做的是：

state = 1
next_plateau_end = length_of_plateau

counter = 0
for n in range(num_steps):
    value = state * volume
    s.append( [value, value] )

    if counter >= next_plateau_end:
        counter -= length_of_plateau
        state *= -1
    counter += 1

我们不是每次将计数器重置为0，而是减去平台的长度（这是一个浮点值）。这意味着原始代码中引入的舍入误差将随着时间的推移而平滑。
计数器的值与循环内平台的长度相比是多少，你能调试代码并找到这两个值的具体例子吗？用
打印值
看看你有什么值。我问的原因是我怀疑
plateau
的长度\u是一个浮点值，而
counter
是一个整数，因此，当频率为130.81时，它们在任何一点上变得相等的几率是零，或者也许是千载难逢更为正确。在任何情况下，请验证这些变量的值，看看它是否与我在这里所说的相符。@Lasse V.Karlsen你是对的，它必须是（例如）在
length\u of_plateau=int（SAMPLE\u RATE/（2*freq））
中的
int（）
。我怀疑代码应该检查
计数器
是否大于某个值，该值最初设置为压板的长度，然后每次都将该值增加压板的长度。通过这种方式，您可以逐渐消除舍入误差。如果你简单地将其转换为int，你就没有获得130.81的频率（随着时间的推移），而是获得了一个永久的舍入误差。我不完全确定添加
[value，value]
的意义是什么，如果这将两个值添加到输出中，你就得不到正确的频率，但你是这里正确的最佳判断者。我100%确信浮点问题是导致程序生成错误波形的原因。答案很好，您还可以编写一个函数，在给定采样率下计算误差。我将对此进行一个更改，而不是
next\u plateau\u end+=length\u of\u plateau
，我会做
n-=高原的长度
。这样做的原因是，如果将其移植到C，则
n
将是有限整数类型。如果该有限整数类型为16位或32位，则按照当前编写的那样，
n
完全有可能在合理的时间内溢出（在44100 Hz时，2^31个样本~=13.5小时）。溢出时，一个循环将被扭曲。并不是说我犯过这个错误，哦，不。虽然我不会改变
n
，但我明白你的意思，所以让我编辑一下答案。最好是将平台的长度_四舍五入到最接近的整数，而不是试图随时间“平滑”错误。想想fft会是什么样子。