C语言音频处理基础（从零开始掌握数字音频编程）

WAV 文件结构简介

WAV 文件由多个“块”（Chunk）组成，主要包括：

• RIFF 头：标识文件类型
• fmt 块：包含采样率、位深度、声道数等信息
• data 块：实际的音频采样数据

用 C 语言读取 WAV 文件

下面是一个简化版的 WAV 文件读取示例。我们将定义结构体来解析文件头，并读取音频数据。

#include <stdio.h>#include <stdint.h>// WAV 文件头结构体typedef struct {    char riff[4];          // "RIFF"    uint32_t file_size;    char wave[4];          // "WAVE"    char fmt[4];           // "fmt "    uint32_t fmt_size;    uint16_t format;    uint16_t channels;    uint32_t sample_rate;    uint32_t byte_rate;    uint16_t block_align;    uint16_t bits_per_sample;    char data[4];          // "data"    uint32_t data_size;} WAVHeader;int main() {    FILE *fp = fopen("example.wav", "rb");    if (!fp) {        perror("无法打开文件");        return 1;    }    WAVHeader header;    fread(&header, sizeof(WAVHeader), 1, fp);    printf("采样率: %d Hz\n", header.sample_rate);    printf("声道数: %d\n", header.channels);    printf("位深度: %d 位\n", header.bits_per_sample);    printf("数据大小: %d 字节\n", header.data_size);    // 分配内存读取音频数据    int16_t *samples = (int16_t*)malloc(header.data_size);    fread(samples, 1, header.data_size, fp);    // 这里可以对 samples 数组进行处理（例如音量调整、滤波等）    free(samples);    fclose(fp);    return 0;}

简单的音频处理：音量调节

假设我们想将音频音量降低一半，只需将每个采样值乘以 0.5 即可。注意：对于 16 位整数，需防止溢出。

// 音量减半（假设是16位单声道）for (uint32_t i = 0; i < header.data_size / sizeof(int16_t); i++) {    samples[i] = (int16_t)(samples[i] * 0.5f);}

保存处理后的音频

处理完成后，我们可以将修改后的数据写入新的 WAV 文件：

FILE *out = fopen("output.wav", "wb");fwrite(&header, sizeof(WAVHeader), 1, out);fwrite(samples, 1, header.data_size, out);fclose(out);

总结

通过本教程，你已经掌握了 音频编程入门 的核心概念：理解 WAV 格式、用 C 语言读取/写入音频数据，并进行简单的音量处理。虽然真实项目中可能需要处理更复杂的格式（如 MP3）或使用专业库（如 libsndfile），但这些基础知识是你迈向高级 C语言音频处理 的第一步。

建议动手实践：尝试加载一个 WAV 文件，调整音量后保存，再用播放器听听效果！