classのself.の要否がわからずエラーになる

前提・実現したいこと

PCのキープレスに応じて異なる音が出力されるアプリを作っています。
アプリをclassで定義しようとしたところ、initの要否が一部分からず詰まっています。
プログラミング初心者のため初歩的な質問かと存じますが、教えていただけると幸いです。

発生している問題・エラーメッセージ

name 'sin_t' is not defined

該当のソースコード

Python
1# ライブラリのインポート
2import numpy as np  # sin波
3import pyaudio  # メモリ上の音楽を再生
4from pygame.locals import *  # キープレス
5import matplotlib.pyplot as plt
6import pygame
7import sys
8
9
10# クラスの定義
11class Sinwave_synth:
12    def __init__(self, gain=0.25, rate=44100, chunk_size=1024):
13        self.gain = gain  # "A"
14        self.rate = rate  # サンプリング周波数"fs":44100
15        self.chunk_size = chunk_size  # 音源から1回読み込むときのデータサイズ。1024(=2の10乗) とする場合が多い
16        self.p = pyaudio.PyAudio()  # pyaudioの開始
17        self.start_up() # 初期値
18
19    # 初期値
20    def start_up(self):
21        global duration # 初期値のためにglobal変数が必要
22        duration = DURATION['L4']
23    
24    # sin波の作成
25    def create_sinwave(self, duration, freq):
26        self.duration = duration
27        self.freq = freq
28
29        # 指定周波数のsin波を指定秒数生成
30        t = np.arange(0, duration * self.rate) / self.rate
31        sin_t = np.sin(2 * np.pi * freq * t)
32        envRange = np.ones(int(duration * self.rate))  # 1字配列
33
34        # グラフのプロット
35        fig = plt.figure()
36        fig_envRange = fig.add_subplot(2, 1, 1) # 2行1列の1番目（1,1）に表示
37        fig_wave = fig.add_subplot(2, 1, 2)     # 2行1列の2番目（2,1）に表示        
38        fig_envRange.plot(t, envRange)
39        fig_wave.plot(sin_t[:500])
40        plt.show
41
42    # ストリームに渡して再生
43    def play(self):
44        self.stream = self.p.open(format=pyaudio.paFloat32,
45                                  channels=1,
46                                  rate=self.rate,
47                                  frames_per_buffer=self.chunk_size,
48                                  output=True)
49        self.stream.write(sin_t.astype(np.float32).tobytes())
50        self.stream.close()
51
52
53# パラメータ
54bpm = 120
55DURATION = {
56    'L1': (60 / bpm * 4),      # 全音符
57    'L2': (60 / bpm * 4) / 2,  # 二分音符
58    'L4': (60 / bpm * 4) / 4,  # 四分音符
59    'L8': (60 / bpm * 4) / 8,  # 八分音符
60}
61FREQ_SCALE = {  # 周波数f0のスケール
62    'ド/C4': 261.626,
63    'レ/D4': 293.665,
64    'ミ/E4': 329.628,
65}
66
67# 実装
68Sinwave = Sinwave_synth()
69
70# 画面作成
71pygame.init()  # Pygameを初期化
72screen = pygame.display.set_mode((400, 330))  # 画面を作成
73pygame.display.set_caption("keyboard event")  # タイトルを作成
74
75# キープレスに応じて音を変える
76while True:
77    screen.fill((0, 0, 0))
78    for event in pygame.event.get():
79
80        if event.type == QUIT:
81            pygame.quit()
82            sys.exit()
83        if event.type == KEYDOWN:  # キーを押したとき
84            # ESCキーならスクリプトを終了
85            if event.key == K_ESCAPE:
86                pygame.quit()
87                sys.exit()
88                
89            # キーに応じて周波数変化
90            if event.key == K_a:
91                freq = FREQ_SCALE['ド/C4']
92            elif event.key == K_s:
93                freq = FREQ_SCALE['レ/D4']
94            elif event.key == K_d:
95                freq = FREQ_SCALE['ミ/E4']
96            else:
97                continue
98            
99            # sin波の作成　および　音声出力
100            print("押されたキー = " + pygame.key.name(event.key))
101            Sinwave.create_sinwave(duration, freq)
102            Sinwave.play()
103
104        pygame.display.update()

試したこと

上記のclass Sinwave_synthをSinwave = Sinwave_synth()で実装したあと、create_sinwave()メソッドとplay()の順に実行しているはずが、creat_sinwave()メソッドで定義しているsint_tがplay()メソッド実行時にNameErrorになります。

＜エラーあり＞

Python
1# クラスの定義
2class Sinwave_synth:
3…
4    # sin波の作成
5    def create_sinwave(self, duration, freq):
6        self.duration = duration
7        self.freq = freq
8
9        # 指定周波数のsin波を指定秒数生成
10        t = np.arange(0, duration * self.rate) / self.rate
11        sin_t = np.sin(2 * np.pi * freq * t)
12        envRange = np.ones(int(duration * self.rate))  # 1字配列
13
14        # グラフのプロット
15        fig = plt.figure()
16        fig_envRange = fig.add_subplot(2, 1, 1) # 2行1列の1番目（1,1）に表示
17        fig_wave = fig.add_subplot(2, 1, 2)     # 2行1列の2番目（2,1）に表示        
18        fig_envRange.plot(t, envRange)
19        fig_wave.plot(sin_t[:500])
20        plt.show
21
22    # ストリームに渡して再生
23    def play(self):
24        self.stream = self.p.open(format=pyaudio.paFloat32,
25                                  channels=1,
26                                  rate=self.rate,
27                                  frames_per_buffer=self.chunk_size,
28                                  output=True)
29        self.stream.write(sin_t.astype(np.float32).tobytes())
30        self.stream.close()
31

一方、create_sinwave()内のtやsin_tに"self."をつけるとエラーが無くなりました。ここで、sin_tはcreate_sinwave()のアトリビュートではない認識なのですが、なぜ"self."が必要なのでしょうか？

この"self."が必要な場合とそうでない場合がよくわかりません。グローバル変数を用いるようになると更にわからなくなります。

＜エラーなし＞

Python
1
2    # sin波の作成
3    def create_sinwave(self, duration, freq):
4        self.duration = duration
5        self.freq = freq
6
7        # 指定周波数のsin波を指定秒数生成
8        self.t = np.arange(0, duration * self.rate) / self.rate
9        self.sin_t = np.sin(2 * np.pi * freq * self.t)
10        self.envRange = np.ones(int(duration * self.rate))  # 1字配列
11
12        # グラフのプロット
13        fig = plt.figure()
14        fig_envRange = fig.add_subplot(2, 1, 1) # 2行1列の1番目（1,1）に表示
15        fig_wave = fig.add_subplot(2, 1, 2)     # 2行1列の2番目（2,1）に表示        
16        fig_envRange.plot(self.t, self.envRange)
17        fig_wave.plot(self.sin_t[:500])
18        plt.show
19
20    # ストリームに渡して再生
21    def play(self):
22        self.stream = self.p.open(format=pyaudio.paFloat32,
23                                  channels=1,
24                                  rate=self.rate,
25                                  frames_per_buffer=self.chunk_size,
26                                  output=True)
27        self.stream.write(self.sin_t.astype(np.float32).tobytes())
28        self.stream.close()