用c++写一段可以筛选一段音频的高声部的程序
时间: 2023-11-26 20:03:02 浏览: 31
要筛选音频的高声部,可以使用快速傅里叶变换(FFT)来将音频信号转换为频域信号,然后通过减少低频成分来突出高音部分。
以下是一个基于C++的示例程序,使用FFTW库进行FFT计算和处理:
```cpp
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <vector>
#include <cmath>
#include <fftw3.h>
// 定义采样率和音频长度
const int SAMPLE_RATE = 44100;
const int AUDIO_LENGTH = 441000;
// 定义FFT参数
const int FFT_SIZE = 1024;
const int HOP_SIZE = 512;
// 定义滤波器参数
const double FILTER_FREQ = 5000.0;
const double FILTER_WIDTH = 2000.0;
int main() {
// 读取音频数据
std::ifstream audio_file("audio.wav", std::ios::binary);
if (!audio_file.is_open()) {
std::cerr << "Failed to open audio file." << std::endl;
return -1;
}
std::vector<double> audio_data(AUDIO_LENGTH);
audio_file.read(reinterpret_cast<char*>(audio_data.data()), AUDIO_LENGTH * sizeof(double));
audio_file.close();
// 初始化FFT计算
fftw_complex* fft_in = fftw_alloc_complex(FFT_SIZE);
fftw_complex* fft_out = fftw_alloc_complex(FFT_SIZE);
fftw_plan fft_plan = fftw_plan_dft_1d(FFT_SIZE, fft_in, fft_out, FFTW_FORWARD, FFTW_ESTIMATE);
// 初始化滤波器
std::vector<double> filter(FFT_SIZE, 0.0);
for (int i = 0; i < FFT_SIZE; ++i) {
double freq = static_cast<double>(i) / FFT_SIZE * SAMPLE_RATE;
filter[i] = 1.0 / (1.0 + std::pow((freq - FILTER_FREQ) / FILTER_WIDTH, 4));
}
// 分帧处理音频数据
std::vector<double> highpass_data(AUDIO_LENGTH, 0.0);
for (int i = 0; i < AUDIO_LENGTH - FFT_SIZE; i += HOP_SIZE) {
// 将音频数据复制到FFT输入中
for (int j = 0; j < FFT_SIZE; ++j) {
fft_in[j][0] = audio_data[i + j];
fft_in[j][1] = 0.0;
}
// 执行FFT计算
fftw_execute(fft_plan);
// 频域滤波
for (int j = 0; j < FFT_SIZE; ++j) {
fft_out[j][0] *= filter[j];
fft_out[j][1] *= filter[j];
}
// 执行IFFT计算并将结果添加到输出数据中
fftw_plan ifft_plan = fftw_plan_dft_1d(FFT_SIZE, fft_out, fft_in, FFTW_BACKWARD, FFTW_ESTIMATE);
fftw_execute(ifft_plan);
for (int j = 0; j < FFT_SIZE; ++j) {
if (i + j < AUDIO_LENGTH) {
highpass_data[i + j] += fft_in[j][0] / FFT_SIZE;
}
}
fftw_destroy_plan(ifft_plan);
}
// 输出结果
std::ofstream highpass_file("highpass.wav", std::ios::binary);
if (highpass_file.is_open()) {
highpass_file.write(reinterpret_cast<char*>(highpass_data.data()), AUDIO_LENGTH * sizeof(double));
highpass_file.close();
std::cout << "Highpass audio saved to highpass.wav" << std::endl;
} else {
std::cerr << "Failed to save highpass audio." << std::endl;
}
// 释放资源
fftw_free(fft_in);
fftw_free(fft_out);
fftw_destroy_plan(fft_plan);
return 0;
}
```
该程序首先读取一个WAV格式的音频文件,然后使用FFT将音频信号转换为频域信号,并使用一个带通滤波器突出高音部分。最后,程序将处理后的音频数据保存为一个新的WAV文件。注意:为了简化示例,该程序没有考虑WAV文件头和多声道音频。