c - 如何在 C 语言中对 .wav 文件进行下采样并应用带通滤波器？

Question

我需要获取一个 44.1k 的 .wav 文件并将其下采样到 11.25k(将样本除以 4)。

我还需要对 .wav 文件应用 300 Hz -> 3,200 Hz 的带通滤波器。

我是音频编程的新手，我一直在尝试研究如何专门完成这项任务，但每次搜索都指向一个可以简单地为我进行转换的库或工具。这是我获得的新职位的培训练习(熟悉 C 编程和音频编程)，所以我必须手动完成它。

谢谢

Answer 1

1. 将处理 .wav 文件细节的代码与处理音频样本的细节分开。网上有很多关于读写 .WAV 文件的方法，尤其是 PCM 示例。

2. 一旦内存中有样本，下采样就很简单了。您实际上获取了第 n 个样本并丢弃了其余的样本。还有其他方法可以更好地保持保真度。例如，您可以首先使用低通滤波器，然后对滤波后的波形重新采样。低通滤波器可以通过最近样本的加权平均来实现。

3. 带通滤波可以通过多种方式完成。最直接的就是将样本从时域变换到频域，在频率空间操纵信号，然后再变换回来。用于此的变换称为傅里叶变换。在软件中执行此操作的最常见方法是使用称为快速傅立叶变换 (FFT) 的算法。它之所以“快”，是因为它消除了大量冗余计算。