似乎无法在原始 Python 中编写两个通道 Wave 文件（无 Wave 模块）

Posted 2023-02-16

【中文标题】似乎无法在原始 Python 中编写两个通道 Wave 文件（无 Wave 模块）

【英文标题】：Can't Seem to Write Two Channel Wave File in Raw Python (No Wave Module)

【发布时间】：2019-02-27 00:16:05

【问题描述】：

我正在尝试学习一些有关音频编程的知识，所以我决定看看我是否可以弄清楚如何生成正弦波并将其写入 .wav 文件。从参考here 中，我了解到每个通道都简单地交错在文件末尾的数据块中。但是，我生成的 wav 文件似乎只在左声道中播放。我还将我的输出与真正的 440hz A 进行了比较，发现它比预期的低一个八度。

我想正在发生的事情是，我用来收听文件的程序将数据解释为单个通道，并且由于每个样本都复制一次，因此以预期频率的 1/2 播放波形。

我知道有一个 Python 模块可以帮助编写 wav 文件，但这是一个教育项目，我正在尝试学习编写二进制文件和 wav 文件格式。

为什么我似乎无法让这个文件在两个频道中播放？任何帮助将不胜感激。

我为混乱的代码道歉，我打算在解决最后一个错误后进行一些重构。

import struct
import math

# Frequency Table
A4 = 440.0



#Misc inputs
waveDuration = 3
amp_16 = 32760

# Wave Header

# Chunk Descriptor
chunkID = b'\x52\x49\x46\x46' #RIFF

hFormat = b'\x57\x41\x56\x45' #WAVE

# fmtSubChunk
fChunkID = b'\x66\x6d\x74\x20' #'fmt '
fChunkSize = 16 # 16 for PCM
audioFormat = 1 # 1 for PCM
numChannels = 2
sampleRate = 48000
bitsPerSample = 16
byteRate = int(sampleRate * numChannels * bitsPerSample / 8)

blockAlign = int(numChannels * bitsPerSample / 8)

# dataSubChunk
numSamples = waveDuration * sampleRate * numChannels
dChunkID = b'\x64\x61\x74\x61' #DATA
dChunkSize = int(numSamples * bitsPerSample / 8) 

chunkSize = dChunkSize + 36 + 8 

# Generate Sin Wave
def generateSin(sampleRate, bitDepth, frequency, amplitude, duration):
    data = [0] * sampleRate * duration

    angle = frequency * 2 * math.pi

    cur_sample = 0
    for sample in data:
        data[cur_sample] = amplitude * (math.sin(angle * cur_sample/ sampleRate))
        cur_sample += 1

    return data

# Write .wav file
waveFile = open('test.wav', 'wb')

# Header
waveFile.write(chunkID)
waveFile.write(struct.pack('<i', chunkSize))
waveFile.write(hFormat)

# Format Subchunk
waveFile.write(fChunkID)
waveFile.write(struct.pack('<i', fChunkSize))
waveFile.write(struct.pack('<h', audioFormat))
waveFile.write(struct.pack('<h', numChannels))
waveFile.write(struct.pack('<i', sampleRate))
waveFile.write(struct.pack('<i', byteRate))
waveFile.write(struct.pack('<h', blockAlign))
waveFile.write(struct.pack('<h', bitsPerSample))

# Data Subchunk
waveFile.write(dChunkID)
waveFile.write(struct.pack('<i', dChunkSize))



for samp in generateSin(sampleRate, bitsPerSample, A4, amp_16, 1):

    waveFile.write(struct.pack('<i', int(round(samp))))
    waveFile.write(struct.pack('<i', int(round(samp)))) 

waveFile.close()

【参考方案1】：

了解wav 文件的好方法。 16 位的样本大小意味着每个通道 是 16 位。您获取正弦波的样本值，将其打包成 4 个字节（32 位），这样您就会得到类似 XX00 的内容，其中 XX 是第一个通道的正确 16 位值，然后是第二个通道的 00，所以第二个通道只有零。之后 - 您再次写入相同的值，因此您复制了前一个样本的数据，这就是您的频率错误的原因： 从

更改您的 for 循环

for samp in generateSin(sampleRate, bitsPerSample, A4, amp_16, 1):
    waveFile.write(struct.pack('<i', int(round(samp))))
    waveFile.write(struct.pack('<i', int(round(samp))))

到-

for samp in generateSin(sampleRate, bitsPerSample, A4, amp_16, 1):
    waveFile.write(struct.pack('<h', int(round(samp))))
    waveFile.write(struct.pack('<h', int(round(samp))))

现在您将一次只写入 2 个字节，即一个通道，然后您将再次为第二个通道写入相同的值。 频率不是 440Hz 而是 500Hz - 我相信这是由于四舍五入造成的。

【讨论】：

非常感谢！我认为错误是这样的（出于某种原因，我一定认为整数是 2 个字节。我支持你，但不幸的是我没有足够的声誉来移动规模:(