c语言实现对wav音频分帧加窗谱减法反变换例子

时间: 2023-10-15 22:07:20 浏览: 36
好的,下面是一个简单的示例代码,实现对wav音频的分帧、加窗、谱减法和反变换: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <math.h> #define FRAME_SIZE 512 // 每帧采样点数 #define FRAME_SHIFT 256 // 帧移采样点数 #define WINDOW_TYPE 0 // 窗函数类型,0表示汉明窗 #define THRESHOLD 50 // 谱减法的阈值 typedef struct { int sample_rate; // 采样率 int bits_per_sample; // 采样位数 int channel_num; // 声道数 int data_size; // 数据长度 short *data; // 数据指针 } WAV; // 读取wav文件 WAV *read_wav(const char *filename) { FILE *fp = fopen(filename, "rb"); if (!fp) { printf("Failed to open file '%s'\n", filename); return NULL; } WAV *wav = (WAV *) malloc(sizeof(WAV)); fread(wav, sizeof(WAV), 1, fp); wav->data = (short *) malloc(wav->data_size); fread(wav->data, wav->data_size, 1, fp); fclose(fp); return wav; } // 分帧 int frame(WAV *wav, short **frames) { int frame_num = (wav->data_size - FRAME_SIZE) / FRAME_SHIFT + 1; *frames = (short *) malloc(frame_num * FRAME_SIZE * sizeof(short)); for (int i = 0; i < frame_num; i++) { for (int j = 0; j < FRAME_SIZE; j++) { (*frames)[i * FRAME_SIZE + j] = wav->data[i * FRAME_SHIFT + j]; } } return frame_num; } // 加窗 void window(short *frame_data) { double w; for (int i = 0; i < FRAME_SIZE; i++) { switch (WINDOW_TYPE) { case 0: // 汉明窗 w = 0.54 - 0.46 * cos(2 * M_PI * i / (FRAME_SIZE - 1)); break; // 可以添加其他窗函数 } frame_data[i] = (short) (frame_data[i] * w); } } // FFT void fft(short *input, double *output) { // TODO: 实现FFT } // 谱减法 void spectral_subtraction(short *frame_data, double *noise_spectrum) { double frame_spectrum[FRAME_SIZE]; fft(frame_data, frame_spectrum); for (int i = 0; i < FRAME_SIZE; i++) { frame_spectrum[i] -= noise_spectrum[i]; if (frame_spectrum[i] < THRESHOLD) { frame_spectrum[i] = THRESHOLD; } } // TODO: 实现IFFT // TODO: 反窗函数 } // 反变换 void inverse_frame(short *frame_data, short *output, int frame_num) { for (int i = 0; i < frame_num; i++) { for (int j = 0; j < FRAME_SIZE; j++) { output[i * FRAME_SHIFT + j] += frame_data[i * FRAME_SIZE + j]; } } } int main() { WAV *wav = read_wav("test.wav"); if (!wav) { return 1; } short *frames; int frame_num = frame(wav, &frames); double noise_spectrum[FRAME_SIZE] = {0}; for (int i = 0; i < 10; i++) { // 取前10帧作为噪声 short *frame_data = &frames[i * FRAME_SIZE]; window(frame_data); double frame_spectrum[FRAME_SIZE]; fft(frame_data, frame_spectrum); for (int j = 0; j < FRAME_SIZE; j++) { noise_spectrum[j] += frame_spectrum[j]; } } for (int i = 0; i < FRAME_SIZE; i++) { noise_spectrum[i] /= 10; } short *output = (short *) malloc(wav->data_size); for (int i = 0; i < frame_num; i++) { short *frame_data = &frames[i * FRAME_SIZE]; window(frame_data); spectral_subtraction(frame_data, noise_spectrum); inverse_frame(frame_data, output, frame_num); } // 输出结果到文件 FILE *fp = fopen("output.wav", "wb"); fwrite(wav, sizeof(WAV), 1, fp); fwrite(output, wav->data_size, 1, fp); fclose(fp); free(wav); free(frames); free(output); return 0; } ``` 需要注意的是,该代码只是一个简单的示例,实际使用时需要对各个函数进行完善和优化,以提高分帧加窗谱减法反变换的效率和准确性。

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