java - 音频文件下采样

Question

我在处理音频文件时遇到问题。我正在实现一种处理音频文件的算法，该算法要求输入为 5 KHz 单声道音频文件。

我拥有的大多数音频文件都是 PCM 44.1 KHz 16 位立体声，所以我的问题是如何将 44.1 KHz 立体声文件转换为 5 KHz 单声道文件？

如果有人能提供一个教程来解释这个想法或任何 JAVA 库背后的 DSP 基础知识，我将不胜感激。

Answer 1

为了增强 Prasad 已经说过的内容，您应该在下采样之前对 2.5 kHz 的信号进行低通滤波，以防止结果出现混叠。如果原始信号中有一些 4 kHz 的音调，它不可能用 5 kHz 的采样率来表示，并且将被折回 2.5 kHz 奈奎斯特极限，从而在 1.5 kHz 处产生虚假（“混叠”）音调.

参见相关：如何使用 java 实现低通滤波器

此外，如果您从 44100 下采样到 5000 赫兹，每 8.82 个原始样本就会节省一个；不是一个很好的整数除法。这意味着您还应该使用某种类型的插值，因为您将从原始信号中采样非整数值。

Answer 2

Java Sound API (javax.sound.*) 包含许多有用的函数来处理声音。

http://download.oracle.com/javase/tutorial/sound/index.html

您可以在这里找到已经实现的 java 代码来轻松地对您的音频文件进行采样。

Answer 3

对于立体声 PCM，我通常处理 pcm 字节数组中的每个其他 16 位值是对应于特定立体声通道的数据点，这称为交错。因此，首先抓取立体声通道中的所有其他值以提取单声道 PCM 字节数组。

至于频率下采样，如果你要像播放 5000Hz 的音频文件一样播放 44100Hz 的音频文件，你会得到太多的数据，这会使声音变慢。因此，以 int(44100/5000) 为增量进行采样，以将其下采样为 5khz 信号。