【小程序】PCM音量变化

音频数据可以进行很多处理，音量变化是其中一种。尝试将单声道16位采样精度的wav文件的音量，进行大小变化。

目录

• 功能要求
• 程序效果
• 实现步骤
• 代码示例

功能要求

将单声道16位采样精度的wav文件的音量，进行大小变化。 最小实现，输入直接在代码中给定。 1.输入： 转换前文件：a.wav 转换后文件：b.wav 音量增大倍数：3

2.wav文件头 使用标准头部结构：

类型	大小	值
资源交换文件标志	4字节	“RIFF”
文件总大小	4字节	与文件大小相关
WAV文件标志	4字节	“WAVE”
波形文件标志	4字节	“fmt ”
wav格式描述块大小	4字节	18
PCM波形格式种类	2字节	1，表示线性PCM编码
通道数	2字节	1，表示单声道
采样频率	4字节	40000次/秒
波形数据传输速率	4字节	80000字节/秒
每帧大小	2字节	2字节
采样精度	2字节	16位
额外描述信息	2字节	空，表示没有额外信息
PCM数据开始标志	4字节	“data”
PCM数据大小	4字节	与数据大小相关

程序效果

音量大小变为原来的3倍。

实现步骤

wav头直接读取拷贝，PCM数据帧部分，每一帧分别乘以系数3之后，写入转换后文件。

代码示例

1. #include
2. #include
3.  
4. int main()
5. {
6.     //wav文件头结构
7.     struct WavHead
8.     {
9.         char RIFFId[4];//资源交换文件标志
10.         unsigned long int RIFFSize;//从下个地址到文件尾的总字节数
11.         char RIFFType[4];//WAV文件标志
12.  
13.         char formatId[4];//波形格式标志
14.         char formatSize[4]; //wav格式表述块大小
15.         short int audioFormat; //格式种类，“1”表示“线性PCM编码”
16.         short int numChannels; //通道数，“1”表示“单声道”，“2”表示“双声道”
17.         unsigned long int sampleRate; //采样频率
18.         unsigned long int byteRate; //波形数据传输速率（每秒平均字节数）
19.         short int blockAlign; //DATA数据块长度
20.         short int bitsPerSample; //PCM位宽
21.  
22.         short int cbSize; //可选部分，额外的描述信息
23.         char dataId[4];//PCM音频数据部分开始标志
24.         unsigned long int dataSize; //PCM音频数据部分大小
25.     }wavHead;
26.         
27.     
    //文件操作用的指针
28.     FILE *fp_source = NULL;
29.     FILE *fp_target = NULL;
30.  
31.     unsigned int frame_size = 16; //帧大小为16bits，根据实际情况调整
32.     short int *frame_buffer = NULL; //读取每帧的指针，根据实际情况调整
33.     int vol = 3; //变化系数，3表示变为原来的3倍
34.  
35.     fp_source = fopen("a.wav", "rb"); //以只读方式打开a.wav文件
36.     fp_target = fopen("c.wav", "wb+"); //以刷新写入方式打开b.wav文件
37.  
38.     //打开失败时返回错误
39.     if ((NULL==fp_source) || (NULL==fp_target))
40.     {
41.         printf("open file error.\n");
42.         return -1;
43.     }
44.  
45.     //读取wav头并写入新文件
46.     fread(&wavHead, 1, sizeof(wavHead), fp_source);
47.     fwrite(&wavHead, 1, sizeof(wavHead), fp_target);
48.  
49.     //读取每一帧音频数据，并进行系数变化
50.     frame_buffer = (short int*)malloc(frame_size);
51.     while (frame_size == fread(frame_buffer, 1, frame_size, fp_source))
52.     {
53.         *frame_buffer = *frame_buffer*vol;
54.         //如果超过了最大值，或小于最小值，直接赋成极值情况
55.         if (*frame_buffer < -0x8000)
56.         {
57.             *frame_buffer = -0x8000;
58.         }else if (*frame_buffer > 0x7FFF)
59.         {
60.             *frame_buffer = 0x7FFF;
61.         }
62.  
63.         fwrite(frame_buffer, 1, frame_size, fp_target);
64.     }
65.  
66.     //释放文件资源，释放动态内存指针
67.     fclose(fp_source);
68.     fclose(fp_target);
69.     free(frame_buffer);
70.  
71.     return 0;
72. }