C++ 中的音频操作

我希望这是发布此内容的正确位置，并且有人可以提供帮助。

我是一名音乐技术学生，最近开始学习 C++，因为了解一门编程语言对我的职业生涯有很大帮助，尤其是这种语言，因为它用于视频游戏行业。

无论如何，进入主题。我想要创建一个程序（用 C++ 编写），让用户加载 16 位线性 PCM WAVE 文件。然后我想操作该波形文件中的音频样本数据。我想删除每第 n 个样本或将它们随机化在某个参数（±10%）内。然后将其写入新的 WAVE 文件。

我比较熟悉 WAVE 文件的结构和 RIFF 头。我目前也使用 Xcode 作为我的 IDE（因为我的 macbook pro 是我的工作计算机），但如果需要，我可以使用代码块在我的 PC 上进行编码。

那么简单来说它应该显示类似这样的内容？我知道其中存在错误，只是为了让您了解我所追求的内容：

#include <iostream>
using namespace std;

class main()    //function start
{
    string fileinput;   //variable
    string outlocation; //variable

    cout << "please type file path directory: \n \n";
    cin >> fileinput;   //navigate to file by typing

    cout << "Where would you like to save new file? \n \n";
    cin >> outlocation; //select output by typing

    // Then all the maths and manipulation is done

    cout << "Your file has been created at ";
    cout << outlocation;
    cout << "\n \n";

    system("pause");

    return 0;
}

如果可以的话，是否可以在 Xcode 中执行此操作？我需要什么库？我知道这不是简单的事情，因此我们将不胜感激任何帮助。

感谢您的帮助和时间。

James

如果您了解 RIFF 文件结构，您可能也已经知道 PCM 音频是如何存储在其中的。

常见的格式是 16 位立体声 pcm。在这种情况下，每个样本都是 2 个字节，并且两个样本属于在一起（左+右）。但您需要检查格式块的确切格式。但我假设您现在正在操作 16 位立体声 pcm wav 文件。

您可以使用 16 位整数类型（short、_int16、int16_t）来操作样本。例如，要减小音量，您可以将每个样本除以某个数字。但如果你将其除以 2，并不意味着声音会自动减半。看这个帖子 http://www.ypass.net/blog/2010/01/pcm-audio-part-3-basic-audio-effects-volume-control/.

如果您只是操作样本，RIFF 标头不会更改，因此您可以从源中复制它们。

如果要删除或添加样本，数据块的大小将会改变，riff-header 中整个文件的大小也会改变。 例如，您可以简单地每隔 10 个样本删除一次，然后从数据块中复制 9*4=36 字节，跳过 4 字节，复制 36 字节等等。但如果你这样做的话，听起来会很糟糕。听到结果的最佳方法是操纵正弦波。如果正弦不完全正确，则很容易听到。要以正确的方式删除样本，您可能需要使用快速傅立叶变换 (FFT)。

根据您的评论，我添加以下内容：

See C++ 二进制文件 I/O http://www.angelfire.com/country/aldev0/cpphowto/cpp_BinaryFileIO.html有关文件 I/O 的快速指南。你的link https://ccrma.stanford.edu/courses/422/projects/WaveFormat/描述 RIFF 格式看起来正确，但并不完整。根据该描述，标头始终为 44 字节。但可以向标头添加更多信息。

您应该做的是跳过前 12 个字节（尽管您可以使用它来验证文件是否确实是波形文件）。 然后循环读取下一个块的名称和大小。如果它是您知道的块（“fmt”或“data”），您可以处理它，否则跳过它。

例如，它看起来像这样：

ifstream myFile ("example.wav", ios::in | ios::binary);
char buffer[12];
myFile.read (buffer, 12); // skip RIFF header

char chunkName[5];
unsigned long chunksize;
while (myFile.read (chunkName, 4)) {
    chunkName[4]='\0'; // add trailing zero
    myFile.read((char*)&chunksize, 4);

    // if chunkname is 'fmt ' or 'data' process it here,
    // otherwise skip any unknown chunk:
    myFile.seekg(chunksize, ios_base::cur);
}