c语言实现对wav音频分帧加窗谱减法例子

好的，我理解了您的要求。下面给您提供一个简单的示例代码，它展示了如何使用C语言对wav音频进行分帧、加窗、计算幅度谱和应用谱减法。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>

// 定义常量
#define SAMPLE_RATE 16000 // 采样率
#define FRAMESIZE 512 // 帧大小
#define WINDOWSIZE 400 // 窗口大小
#define NOISE_THRESHOLD 0.15 // 噪声门限

// 函数声明
void hamming(float* window, int n);
void computeMagnitudeSpectrum(float* x, float* mag, int N);
void applyNoiseSubtraction(float* x, float* noise, int N);

int main() {
    FILE *inputFile, *outputFile;
    inputFile = fopen("input.wav", "rb"); // 读取输入wav文件
    if (inputFile == NULL) {
        printf("Error: could not open input file!\n");
        return 1;
    }
    outputFile = fopen("output.wav", "wb"); // 写入输出wav文件
    if (outputFile == NULL) {
        printf("Error: could not create output file!\n");
        return 1;
    }
    // 读取wav文件头信息
    char header[44];
    fread(header, sizeof(char), 44, inputFile);
    int sampleSize = 2; // 每个样本包含2个字节
    int numSamples = *(int*)(header + 40) / sampleSize; // 计算样本数
    printf("Num samples: %d\n", numSamples);
    
    // 定义变量
    int numFrames = numSamples / FRAMESIZE;
    float inputFrame[FRAMESIZE], window[WINDOWSIZE], noise[WINDOWSIZE], mag[FRAMESIZE];
    float* outputFrame = (float*)malloc(FRAMESIZE * sizeof(float));
    int i, j, k;
    // 为汉明窗分配内存
    for (i = 0; i < WINDOWSIZE; i++) {
        window[i] = 0.54 - 0.46 * cos(2 * M_PI * i / (WINDOWSIZE - 1));
    }
    // 执行分帧、加窗、计算幅度谱和谱减法
    for (i = 0; i < numFrames; i++) {
        fread(inputFrame, sizeof(short), FRAMESIZE, inputFile); // 读取帧数据
        for (j = 0; j < FRAMESIZE; j++) {
            inputFrame[j] /= 32768.0; // 将样本值归一化到[-1, 1]的范围内
        }
        hamming(window, WINDOWSIZE); // 应用汉明窗
        for (j = 0; j < FRAMESIZE; j++) {
            inputFrame[j] *= window[j % WINDOWSIZE]; // 将窗口应用于每个采样点
        }
        computeMagnitudeSpectrum(inputFrame, mag, FRAMESIZE); // 计算幅度谱
        if (i == 0) { // 初始化噪声谱
            for (j = 0; j < WINDOWSIZE; j++) {
                noise[j] = mag[j];
            }
        } else { // 更新噪声谱
            for (j = 0; j < WINDOWSIZE; j++) {
                noise[j] = 0.9 * noise[j] + 0.1 * mag[j];
            }
        }
        applyNoiseSubtraction(mag, noise, FRAMESIZE); // 应用谱减法
        for (j = 0; j < FRAMESIZE; j++) {
            outputFrame[j] = mag[j];
        }
        fwrite(outputFrame, sizeof(float), FRAMESIZE, outputFile); // 写入输出帧数据
    }
    // 释放内存并关闭文件句柄
    fclose(inputFile);
    fclose(outputFile);
    free(outputFrame);
    return 0;
}

// 计算汉明窗
void hamming(float* window, int n) {
    int i;
    for (i = 0; i < n; i++) {
        window[i] = 0.54 - 0.46 * cos(2 * M_PI * i / (n - 1));
    }
}

// 计算幅度谱
void computeMagnitudeSpectrum(float* x, float* mag, int N) {
    int i;
    float re, im;
    for (i = 0; i < N; i++) {
        re = x[i];
        im = 0.0;
        mag[i] = sqrt(re * re + im * im);
    }
}

// 应用谱减法
void applyNoiseSubtraction(float* x, float* noise, int N) {
    int i;
    for (i = 0; i < N; i++) {
        if (x[i] < NOISE_THRESHOLD * noise[i]) {
            x[i] = 0.0;
        }
    }
}

注意：这只是一个演示，实际应用中可能需要更复杂的算法来提高准确性。对于不同的音频信号，可能需要使用不同的门限和算法来进行噪声消除。同时，这段代码也没有进行任何错误检查，真实应用中需要进行更全面的错误处理。