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作为一个小型实验音乐作品，我正在尝试用标准 C 编写一首歌曲。代码输出一个原始 PCM 文件，可以将其导入 Audacity。目前一切都按预期工作，但我在尝试将每个样本写入 16 位而不是我正在使用的当前 8 位时遇到问题。

在写入之前，当前样本被计算为浮点数，其边界几乎保持在有符号 8 位整数的范围内。然后在对下一个样本重复该过程之前将其写入为 8 位整数。这可以正常工作并且可以正常播放。当我尝试将其写为 16 位原始 PCM 文件时会出现问题 - 我将浮点数乘以 256 并将结果复制到一个整数，然后我使用 fwrite 写入生成的 16 位整数。这在导入时没有给出预期的结果，导致我所期望的高度失真的版本。

我在下面添加了有效代码，因为问题只发生在写作阶段。

工作8位代码：

if (out<-127) {out=-128;} else if (out>126) {out=127;}
putc(out,fo);

不工作的 16 位代码：

if (out<-127) {out=-128;} else if (out>126) {out=127;}
pcm=out*256;
fwrite(&pcm,2,1,fo);

我可能只是遗漏了一些明显的东西，但我一直在努力解决几个小时。提前致谢！

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我无法在没有看到代码的情况下说出您的代码到底出了什么问题，但这将使您成为一个不错的 1 KHz 正弦波 16 位 PCM，可在 Audacity 中打开：

#include <stdio.h>
#include <math.h>

#ifndef M_PI
#define M_PI 3.14159265358
#endif

int main(void)
{
  FILE* f = fopen("sinewave.pcm", "wb");
  double t;
  for (t = 0; t < 1; t += 1./8000) // 8000 is the sample rate in Hz
  {
    double sample = 15000 * sin(2 * M_PI * 1000 * t); // 1000 Hz sine wave
    short s16 = (short)sample;
    unsigned char c;
    c = (unsigned)s16 % 256;
    fwrite(&c, 1, 1, f);
    c = (unsigned)s16 / 256 % 256;
    fwrite(&c, 1, 1, f);
  }
  fclose(f);
  return 0;
}

在 Audacity 中浏览 File->Import->Raw Data：

编码：有符号 16 位 PCM
字节顺序：Little-endian
通道：1 通道（单声道）
采样率：8000

进口。

于 2012-07-17T11:21:13.747 回答
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我想看看 Audacity 中的波形会给你一些线索。

你检查过：

  • 字节序正确吗？
  • 你不应该使用例如无符号整数吗？
  • 您已将文件正确标记为 16 位？

我不知道 PCM 的预期格式是什么，但这些都可能是问题的候选者。

于 2010-07-24T15:22:23.943 回答
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在进行转换时进行类型转换是一种很好的做法。例如，如果out是一个浮点数，那么

putc((int) out, fo);

会让编译器知道你想把你的数字写成整数。

当然，编译器无论如何都会为putc之类的东西弄清楚这一点，但这不适用于引用。如果您将pcm变量声明为浮点数，则 fwrite 将写入浮点数据而不是您想要的数据。所以我会问同样的问题：pcm是整数类型吗？

另一个问题是：你真的需要浮点吗？如果您可以使用小数精度，则可能需要它（同样，您将通过输出为 8 位或 16 位格式而失去该精度），但如果您只对样本进行简单的数学运算，这是一种浪费。因此，您可以通过坚持使用整数类型并在编写时将其转换为 char/int8_t 来简化很多事情。

于 2010-07-24T15:29:56.150 回答
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在这里尝试一下，但是由于您想要有符号的 16 位值，请尝试以下操作：

int16_t pcm = out * 256;
fwrite(&pcm, sizeof(pcm), 1, fo);

另外，请确保您已正确标记文件，即。原始 PCM 以适当的字节序签名 16 位。（编辑：这不适用于 PCM）

于 2010-07-24T15:33:39.780 回答
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僵尸这个线程：

来自 WAV 维基：

WAV 格式存在一些不一致：例如，8 位数据是无符号的，而 16 位数据是有符号的

于 2012-07-17T10:55:22.530 回答
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您必须将代码从浮点重新采样为整数，这意味着您需要在某个点进行舍入以避免向信号添加噪声和 DC 偏移

float sample = out * 256.f;   // amplify to new range.
int pcm32 = (int)floorf(sample + .5f); // round and convert to 32 bit pcm.

// saturate just before conversion if possible, that's always safer.
if (pcm32 > SHRT_MAX) pcm32 = SHRT_MAX;
if (pcm32 < SHRT_MIN) pcm32 = SHRT_MIN;

short int pcm16 = (short int)pcm32;  // keep the lowest 16 bits

您是否考虑过为幅度使用 -1.0 到 +1.0 的标准归一化范围？

于 2019-09-22T00:02:51.907 回答