Rで波形を描画する

Rを使って色々な波形を描画しようと思う．

まずは基本パラメータを設定する．

サンプリング回数は44.1kHz，
描画する波形の周波数は440Hzとする．
作成する波形は１秒間とする．

freq=44100;
nn=1:freq;
tt=nn/freq;
f1=440;

描画用の関数とクリッピング用の関数を定義する．

draw<-function(s,sec){
freq=44100;
nn=1:(freq*sec);
tt=nn/freq;    
plot(tt,s[1:(freq*sec)],type="l",col="blue");
}
cliping<-function(s){
for(i in 1:length(s)){
           if(s[i] > 1.0 ) s[i]=1.0;
           if(s[i] < -1.0 ) s[i]=-1.0;
}
return(s);
}

これで準備は整った．

まずは正弦波を描画する．
描画する波形は0.01秒分としている．
http://en.wikipedia.org/wiki/Sine_wave

s=sin(2*pi*tt*f1);
s=cliping(s);
draw(s,0.01);

つぎは三角波．
http://en.wikipedia.org/wiki/Triangle_wave

s=tt*0;
for(k in 0:10){
s=(-1)^k*(sin((2*k+1)*2*pi*f1*tt)/(2*k+1)^2)+s;
}
s=8/pi^2*s;
s=cliping(s);
draw(s,0.01);

つぎは矩形波．
http://en.wikipedia.org/wiki/Square_wave

s=tt*0;
for(k in 1:1000){
      s=s+sin((2*k-1)*pi*f1*tt)/(2*k-1);
}
s=4/pi*s;
s=cliping(s);
draw(s,0.01);

最後はノコギリ波．

http://en.wikipedia.org/wiki/Sawtooth_wave

s=tt*0;
for(k in 1:1000){
s=s+sin(2*pi*k*f1*tt)/k;
}
s=2/pi*s;
s=cliping(s);
draw(s,0.01);

こんなことが簡単にできてしまうのだからRは面白い．

波形データは以下で書き出せる．

write(s,"wav.txt",ncolumns=1);

書き出したファイルはtxt2wavでwavファイルに変換できる．

txt2wav.cのコンパイルは

$ gcc -m32 -o txt2wav txt2wav.c 

な感じで(64bit環境の場合ね)．