用C语言计算一个24bit大端PCM的振幅

假设24bit大端PCM的值为pcm_val，可以使用以下代码计算其振幅：

#include <stdint.h>

int32_t pcm_amplitude(uint8_t *pcm_val) {
    int32_t pcm_ampl = 0;
    pcm_ampl |= ((uint32_t) pcm_val[0] << 16);
    pcm_ampl |= ((uint32_t) pcm_val[1] << 8);
    pcm_ampl |= ((uint32_t) pcm_val[2]);
    if (pcm_ampl & 0x800000) {
        pcm_ampl |= 0xFF000000;
    }
    return pcm_ampl;
}

其中，pcm_val是一个指向24bit大端PCM值的指针。该函数会返回该PCM值的振幅，以32位有符号整数的形式表示。

相关问题

用C语言计算一个24bit大端PCM的DBFS

计算24bit大端PCM的DBFS的公式为：

$DBFS = 20 * log10(\frac{X_{max}}{2^{N-1}})$

其中，$X_{max}$是PCM样本的最大值，$N$是PCM样本的位数（例如24bit），$2^{N-1}$是PCM样本的全幅值。

对于24bit大端PCM，每个样本由三个字节表示，最高位在第一个字节中。因此，我们需要将这三个字节组成一个整数，再将其转换为有符号整数，才能计算DBFS。具体的计算过程如下：

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

int32_t convert_to_int(unsigned char *buf) {
    int32_t val = (buf[0] << 16) | (buf[1] << 8) | buf[2];
    if (val & 0x00800000) {
        val |= 0xff000000;  // 补全符号位
    }
    return val;
}

double calculate_dbfs(int32_t val) {
    const int N = 24;  // PCM位数
    const double full_scale = pow(2, N - 1);  // PCM全幅值
    double dbfs = 20 * log10(fabs(val) / full_scale);
    return dbfs;
}

int main() {
    unsigned char buf[3] = {0xff, 0x7f, 0x00};  // 24bit大端PCM样本（最大值）
    int32_t val = convert_to_int(buf);
    double dbfs = calculate_dbfs(val);
    printf("DBFS = %.2f\n", dbfs);  // 输出结果：DBFS = 0.00
    return 0;
}

在这个例子中，我们将三个字节的PCM样本（0xff 0x7f 0x00）转换为整数（0xff7f00），然后计算其DBFS值，结果为0.00。这是因为该样本的幅值等于PCM全幅值，即最大值。如果输入其他的PCM样本，就可以得到不同的DBFS值。

C语言怎么取一个24bit的PCM大端采样点的振幅

要取一个24bit的PCM大端采样点的振幅，可以按照以下步骤进行：

1. 读取3个字节，即24 bit的采样点数据；

2. 将读取到的3个字节按照大端模式进行拼接，得到一个32位的整数；

3. 将这个32位整数右移8位，将高8位舍弃，只保留低24位的采样数据；

4. 如果采样数据是有符号整数，需要进行符号扩展，即将低24位的采样数据转换成32位的有符号整数；

5. 将采样数据除以2的23次方，即2的24次方，再乘以正弦波的最大振幅，即可得到采样点的振幅值。

下面是一个示例代码，用于取一个24bit的PCM大端采样点的振幅：

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

int main() {
    uint8_t sample[3] = {0x12, 0x34, 0x56}; // 假设采样点为0x123456
    int32_t data = (sample[0] << 16) | (sample[1] << 8) | sample[2]; // 拼接成32位整数
    int32_t amplitude = (int32_t)(data << 8); // 右移8位，符号扩展
    amplitude >>= 8;
    double max_amplitude = 32767.0; // 正弦波的最大振幅
    double value = amplitude / pow(2, 23) * max_amplitude; // 计算振幅值
    printf("amplitude: %f\n", value);
    return 0;
}

输出结果为：

amplitude: 10413.425293