Core Audio入门指南：音频处理与音乐播放

# 第一章：音频基础知识

## 1.1 音频文件格式与编解码

音频文件格式指的是音频数据在存储介质上的组织方式。常见的音频文件格式有WAV、MP3、AAC等。不同的音频文件格式有着不同的编码方式，以及对音频数据的压缩与解压缩算法。在使用Core Audio进行音频处理与音乐播放时，了解音频文件格式与编解码是非常重要的。

import wave

def get_wav_info(file_path):
    with wave.open(file_path, 'rb') as wf:
        num_channels = wf.getnchannels()  # 获取声道数
        sample_width = wf.getsampwidth()  # 获取每个样本的字节数
        sample_rate = wf.getframerate()  # 获取采样率
        num_frames = wf.getnframes()  # 获取总帧数

        print("Channels:", num_channels)
        print("Sample Width:", sample_width)
        print("Sample Rate:", sample_rate)
        print("Number of Frames:", num_frames)

file_path = "audio.wav"
get_wav_info(file_path)

代码解析：
- 首先，导入了`wave`模块，用于读取WAV文件的信息。
- 定义了`get_wav_info()`函数，接收一个WAV文件的路径作为输入参数。
- 在函数中，使用`wave.open()`函数打开WAV文件，并将其作为文件对象`wf`。
- 通过调用文件对象的相关方法，获取了声道数、每个样本的字节数、采样率和总帧数等信息。
- 最后，将获取的信息打印输出。

运行结果：

Channels: 2
Sample Width: 2
Sample Rate: 44100
Number of Frames: 176400

## 1.2 数字音频原理与采样率

数字音频是通过将连续的模拟音频信号转换为离散的数字信号而得到的。在数字音频中，模拟音频信号按照一定的采样率进行采样，采样得到的离散信号以一定的编码方式存储。了解数字音频的原理和采样率对于理解音频处理和音乐播放的过程至关重要。

import javax.sound.sampled.*;

public class AudioInfo {
    public static void main(String[] args) {
        AudioFormat audioFormat = new AudioFormat(44100, 16, 2, true, true);
        int sampleRate = (int) audioFormat.getSampleRate();
        int sampleSizeInBits = audioFormat.getSampleSizeInBits();

        System.out.println("Sample Rate: " + sampleRate);
        System.out.println("Sample Size In Bits: " + sampleSizeInBits);
    }
}

代码解析：
- 首先，导入`javax.sound.sampled`包，用于获取音频格式信息。
- 创建`AudioFormat`对象并设置采样率为44100 Hz，样本大小为16位，声道数为2（立体声）。
- 调用`getSampleRate()`方法和`getSampleSizeInBits()`方法分别获取采样率和样本大小。
- 最后，将获取的信息打印输出。

运行结果：

Sample Rate: 44100
Sample Size In Bits: 16

## 1.3 声音编程基础概念

在进行音频处理和音乐播放的开发中，掌握一些声音编程的基础概念是非常有帮助的。这些基础概念包括声音的振幅（Amplitude）、频率（Frequency）、声道（Channel）等。了解这些概念可以帮助我们更好地理解声音的特性，从而更好地进行音频处理和音乐播放的开发工作。

const amplitude = 0.5;
const frequency = 440;
const duration = 5;
const sampleRate = 44100;
const numFrames = duration * sampleRate;

const audioBuffer = new Float32Array(numFrames);

for (let i = 0; i < numFrames; i++) {
  audioBuffer[i] = amplitude * Math.sin((2 * Math.PI * frequency * i) / sampleRate);
}

console.log("Amplitude:", amplitude);
console.log("Frequency:", frequency);
console.log("Duration:", duration);
console.log("Sample Rate:", sampleRate);

// Output: Amplitude: 0.5, Frequency: 440, Duratio