🎹 NumPy as Synth Engine

无中生有

Kenneth Reitz（requests库作者）用NumPy从数学生成完整印度古典音乐。没有一个音频文件——每个声音都是运行时计算的。

Karplus-Strong 算法

1983年发明的拨弦合成算法，简单得惊人：

import numpy as np
SAMPLE_RATE = 44100

def plucked_string(hz, n_samples=SAMPLE_RATE):
    period = int(SAMPLE_RATE / hz)
    buf = np.random.uniform(-1.0, 1.0, period)  # 噪声填充
    out = np.zeros(n_samples)
    for i in range(n_samples):
        out[i] = buf[i % period]
        next_idx = (i + 1) % period
        buf[i % period] = 0.5 * (buf[i % period] + buf[next_idx]) * 0.999
    return out

平均是低通滤波，高频谐波衰减更快——正是真实弦乐的效果。

Tabla 建模

六种打击乐：Na（ rim strike）、Tin（open ring）、Ge（deep bayan）、Dha（双鼓）、Tit（rapid tap）、Ke（muted slap）。每个stroke由多层物理组件叠加：

• 膜振动（bandpass噪声）
• 壳体共鸣（正弦波）
• Syahi黑色膏体的独特谐波
• 手掌调制导致音高 sweep（55→155 Hz）

同一算法，不同乐器

原声吉他加body resonance（带通滤波110/250/500 Hz），电吉他用comb filter取消4次谐波，Ukulele换不同共振频率——核心算法不变，物理参数不同。

"我仍然不敢相信效果这么好。" —— Kenneth Reitz