wav 文件中的数据在 -1 和 1 之间，c++，sndfile

Posted 2023-02-25

【中文标题】wav 文件中的数据在 -1 和 1 之间，c++，sndfile

【英文标题】：Data from wav file are between -1 and 1, c++, sndfile

【发布时间】：2017-11-27 20:07:33

【问题描述】：

我正在尝试从 .wav 读取数据并将其放入 fft。 要读取 wav 文件，我使用的是 sndfile 库。

SNDFILE*    infile;
SF_INFO     sfinfo ;

memset (&sfinfo, 0, sizeof (sfinfo)) ;
infile = sf_open ("sound.wav", SFM_READ, &sfinfo);

double data [BUF_SIZE];
while (readcount = (int)sf_readf_double (infile, data, BUF_SIZE))    

    for (int i = 0; i < readcount; i++)
    
        cout << data[i] << " ";
    

但是这个（和其他文件）中的每个值都在 (-1 ; 1) 之间。 它是否正确？为什么每个值都那么小？我被要求读取时域中的幅度（音量）。

【问题讨论】：

mega-nerd.com/libsndfile/api.html#note1

在使用浮点数时，从负 1 到正 1 的范围很大——这是大多数精度所在。如果正1是最大音量，负1是最小音量，那有什么问题？

【参考方案1】：

这是浮点样本的规范格式。使用 float 值，您可以获得完整的 32 位精度。剪辑也很容易表示。如果样本值高于 1 或低于 -1，则表示样本被裁剪。对于整数值，没有办法知道这一点。

浮点也是一种应用运算的简单示例格式。例如，混合很简单（您只需将样本值相加即可。）

因此，即使一开始看起来很奇怪，它也是音频样本表示的最佳格式。将所需的操作应用于浮点值后，然后将它们转换为所需的输出格式（如 16 位整数）。此操作很简单。这是一个函数，可以将浮点样本转换和剪辑为当今使用的任何已知整数样本格式：

#include <limits>

/* Convert and clip a float sample to an integer sample. This works for
 * all usual integer sample types (8-bit, 16-bit, 32-bit, signed or
 * unsigned.)
 */
template <typename T>
T floatSampleToInt(float src) noexcept

    if (src >= 1.f)
        return std::numeric_limits<T>::max();
    if (src < -1.f)
        return std::numeric_limits<T>::min();
    return src * (float)(1UL << (sizeof(T) * 8 - 1))
           + ((float)(1UL << (sizeof(T) * 8 - 1))
              + (float)std::numeric_limits<T>::min());

例如，如果要将浮点样本转换为有符号的 16 位整数样本，请执行以下操作：

int16_t intSample = floatSampleToInt<int16_t>(floatSample);

请注意，24 位整数样本被 32 位覆盖。 32 位样本也是有效的 24 位样本；它的低 8 位被截断。