C# wav音频怎么把数据转换成时域图 频域图 和能量图

在C#中，要将WAV音频文件的数据转换成时域图、频域图（即频率谱图）和能量图，你需要使用NuGet包如NAudio或WaveSharp，它们提供对音频文件操作的支持。以下是基本步骤：

1. **读取WAV音频数据**：
使用NAudio库中的`WaveFileReader`读取WAV文件，获取样本数据。

using NAudio.Wave;

var waveFile = new WaveFileReader("path_to_your_wav_file.wav");

2. **时域图（时间序列）**：
可以直接遍历波形数据，绘制每个样本点到图表的时间线。

double[] samples = new double[waveFile.Length];
waveFile.Read(samples, 0, samples.Length);

for (int i = 0; i < samples.Length; i++)
{
    // 时间轴坐标
    double time = i / waveFile.WaveFormat.SampleRate;
    // 画出值
    chart.Series.Points.AddXY(time, samples[i]);
}

3. **频域图（FFT）**：
使用Fast Fourier Transform (FFT)，将时域信号转换为频率空间，然后绘制频率轴和对应的振幅。

using Accord.AudioSignalProcessing;
using Accord.Math;

double[] fftResult = FastFourierTransform.Dft(samples);
double[] frequencies = new double[samples.Length / 2 + 1];

for (int i = 0; i <= fftResult.Length / 2; i++)
{
    frequencies[i] = i * waveFile.WaveFormat.SampleRate / fftResult.Length;
    chart.Series.Points.AddXY(frequencies[i], Math.Abs(fftResult[i]));
}

// 可能需要调整频率轴显示范围
chart.ChartAreas[0].AxisX.Minimum = 0;
chart.ChartAreas[0].AxisX.Maximum = waveFile.WaveFormat.SampleRate / 2;

4. **能量图**：
能量图通常表示信号的能量分布，可以计算每个帧的总能量（方差）并绘制出来。

double frameSize = waveFile.WaveFormat.BlockAlign / waveFile.WaveFormat.Channels;
int frames = samples.Length / frameSize;

double[] energies = new double[frames];

for (int i = 0; i < frames; i++)
{
    int start = i * frameSize;
    int end = start + frameSize;
    energies[i] = GetEnergy(samples, start, end);
    chart.Series.Points.AddXY(i, energies[i]);
}

private static double GetEnergy(double[] samples, int start, int end)
{
    double sumOfSquares = 0.0;
    for (int j = start; j < end; j++)
    {
        sumOfSquares += samples[j] * samples[j];
    }
    return sumOfSquares;
}