方波音频生成器

工具介绍

方波音频生成器，可以生成指定时长的方波。

方波音频是由方波（Square wave）形状的周期性波形产生的声音。它是电子音乐和信号处理领域中非常常见的一种基础波形。

什么是方波？

波形形状：方波是一种周期性波形，只有两个电平（高和低）交替变化，看起来像一串正方形波块。

波形特点：

在一个周期内，波形保持高电平一段时间，再保持低电平一段时间，形成“开”和“关”的状态。

占空比通常是50%，即高低电平各占一半周期。

周期性：波形周期固定，频率稳定。

方波音频的声音特性

音色：声音明亮、尖锐，有很强的“电子味”。

谐波成分：

方波包含所有奇数谐波（基频的3倍、5倍、7倍...）。

谐波幅度随谐波次数的倒数（1/n）衰减，因此谐波含量丰富，声音听起来较为“粗糙”或“金属感”强。

听感：刺耳而清晰，类似老式电子游戏机和合成器的音效。

方波的数学表达式

周期为 TT，频率为 f=1Tf=T1​ 的理想方波通常定义为：

x(t)={1,0≤t<T2−1,T2≤t<Tx(t)={1,−1,​0≤t<2T​2T​≤t<T​

重复这个周期，形成完整的方波。

方波音频的应用场景

电子音乐合成

经典合成器波形，用于制作打击乐、电子音色

数字信号测试

用于测试电子设备的响应和失真特性

音效设计

制作复古游戏音效、警报声等

声音合成教学

理解谐波和傅里叶级数的示范信号