使用python写Wave文件

1、Wave文件

  WAV是Microsoft开发的一种声音文件格式，虽然它支持多种压缩格式，不过它通常被用来保存未压缩的声音数据（PCM脉冲编码调制)。WAV有三个重要的参数：声道数、取样频率和量化位数。

• 声道数：可以是单声道或者是双声道
• 采样频率：一秒内对声音信号的采集次数，常用的有8kHz, 16kHz, 32kHz, 48kHz, 11.025kHz,
  22.05kHz, 44.1kHz
• 量化位数：用多少bit表达一次采样所采集的数据，通常有8bit、16bit、24bit和32bit等几种

  常见的声音文件主要有两种，分别对应于单声道（11.025KHz 采样率、8Bit的采样值）和双声道（44.1KHz采样率、16Bit的采样值）。
  对于单声道声音文件，采样数据为八位的短整数（short int 00H-FFH）；而对于双声道立体声声音文件，每次采样数据为一个16位的整数（int），高八位和低八位分别代表左右两个声道。WAVE文件数据块包含以脉冲编码调制（PCM）格式表示的样本。WAVE文件是由样本组织而成的。在单声道WAVE文件中，声道0代表左声道，声道1代表右声道。在多声道WAVE文件中，样本是交替出现的。

2、写Wave文件

写WAV文件的方法和读类似：

# -*- coding: utf-8 -*-
import wave
import numpy as np
import scipy.signal as signal

framerate = 44100
time = 10

# 产生10秒44.1kHz的100Hz - 1kHz的频率扫描波
t = np.arange(0, time, 1.0/framerate)
wave_data = signal.chirp(t, 100, time, 1000, method='linear') * 10000
wave_data = wave_data.astype(np.short)

# 打开WAV文档
f = wave.open(r"E:\练习\音频信号处理\Spectrum_analysis\Intro.wav", "wb")

# 配置声道数、量化位数和取样频率
f.setnchannels(1)
f.setsampwidth(2)
f.setframerate(framerate)
# 将wav_data转换为二进制数据写入文件
f.writeframes(wave_data.tostring())
f.close()

10-12行通过调用scipy.signal库中的chrip函数，产生长度为10秒、取样频率为44.1kHz、100Hz到1kHz的频率扫描波。由于chrip函数返回的数组为float64型，需要调用数组的astype方法将其转换为short型。

18-20行分别设置输出WAV文件的声道数、量化位数和取样频率，当然也可以调用文件对象的setparams方法一次性配置所有的参数。最后22行调用文件的writeframes方法，将数组的内部的二进制数据写入文件。writeframes方法会自动的更新WAV文件头中的长度信息(nframes)，保证其和真正的数据数量一致。