C++ 处理.wav文件时输出失真

我想处理一个.wav文件，例如降低振幅； 当我使用下面的代码时，输出会失真，这是不愉快的

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
    char* wav_mem;
    ifstream wav_file;
    wav_file.open("1.wav", ios::binary | ios::ate);
    int file_size = wav_file.tellg();
    wav_mem = new char[file_size];
    wav_file.seekg(0, ios::beg);
    wav_file.read(wav_mem, file_size);
    int16_t sample = 0;
    wav_file.close();
    for(int i = 44; i <= file_size; i += 2)
    {   
        sample = ((wav_mem[i + 1] << 8) | (wav_mem[i]));
        sample = (int16_t)(sample * 0.5);
        wav_mem[i] = sample;
        wav_mem[i+1] = (sample >> 8);
    }
    ofstream out_file;
    out_file.open("out.wav", ios::binary);
    out_file.write(wav_mem, file_size);
}

#包括
#包括
#包括
使用名称空间std；
int main（）
{
字符*wav_mem；
ifstream wav_文件；
打开（“1.wav”，ios:：binary | ios:：ate）；
int file_size=wav_file.tellg（）；
wav_mem=新字符[文件大小]；
seekg（0，ios:：beg）；
读取（wav_mem，文件大小）；
int16_t样本=0；
wav_file.close（）；
对于（int i=44；i 8）；
}
流式输出文件；
out_file.open（“out.wav”，ios:：binary）；
out_file.write（wav_mem，文件大小）；
}

---

如何修复失真？

假设您对

.wav

文件本身的操作是正确的（否则我不知道这是否是问题所在），一些潜在的缺陷可能是：

在

int

中收集

tellg

的输出可能会导致溢出。可能使用

auto

来获得正确的类型

wav_mem[i+1]=（样本>>8）

当循环中的

i==file_size

可能导致溢出访问（超出

wav_mem

的长度）时

编辑：

---

事实上，由于您的

wav_mem=new char[file_size]；

行，您只能以定义的方式访问

[0，file_size）

索引。因此，当

i=file_size

时，wav_mem[i]和

wav_mem[i+1]

将是UB。

我认为问题可能在于对有符号整数使用位移位运算符。

的实际行为将
tellg
中提到的溢出和
wav_mem[I+1]中未定义的行为放在一边。
我认为这一行是主要问题：

sample = (int16_t)(sample * 0.5);

在幕后，
sample
在此转换为double。来回转换为double和从double转换可能会导致较小（但我认为可以听到）的舍入错误，我认为这可能是失真的来源。而不是这种用法：

sample /= 2;

我解决了这个问题，当我试图将两个字节转换为16位时，我弄乱了样本，下面是最后的代码：

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
#include <string.h>
using namespace std;

int main()
{
    ifstream wav_file;
    ofstream out_file;
    wav_file.open("input.wav",ios::binary|ios::ate);
    size_t file_size = wav_file.tellg();
    char * wav_buf = new char[file_size];
    wav_file.seekg (0,ios::beg);
    wav_file.read (wav_buf, file_size);
    wav_file.close();
    int16_t wav_smpl(0);
    char * wav_out = new char[file_size];
    memcpy(wav_out, wav_buf, 44);
    for (size_t i = 0 ; i < file_size ; i += 2) 
    {
        memcpy(&wav_smpl , wav_buf + (i + 44) , 2);
        wav_smpl *= 3;
        memcpy(wav_out + (i + 44) , &wav_smpl , 2);
    }
    out_file.open("output.wav",ios::binary);
    out_file.write(wav_out, file_size);
    out_file.close();
    return 0;
}

#包括
#包括
#包括
#包括
使用名称空间std；
int main（）
{
ifstream wav_文件；
流式输出文件；
打开（“input.wav”，ios:：binary | ios:：ate）；
size_t file_size=wav_file.tellg（）；
char*wav_buf=新字符[文件大小]；
wav_file.seekg（0，ios:：beg）；
wav_file.read（wav_buf，文件大小）；
wav_file.close（）；
int16_t wav_smpl（0）；
char*wav_out=新字符[文件大小]；
memcpy（wav_out，wav_buf，44）；
对于（大小i=0；i<文件大小；i+=2）
{
memcpy（&wav_smpl，wav_buf+（i+44），2）；
wav_smpl*=3；
memcpy（wav_out+（i+44）和wav_smpl，2）；
}
out_file.open（“output.wav”，ios:：binary）；
输出文件。写入（wav输出，文件大小）；
out_file.close（）；
返回0；
}
Aside:declare and init all-in-go:
char*wav_mem=new char[file_size]；
int file_size=wav_file.tellg（）；

Aside:not use use c-style cast use:

sample=static_cast（sample*0.5）

尝试

uint8\u t

对于

wav\u mem

，或者更好，使用

int16\u t

作为缓冲区，并将其重新转换为

char*

或

void*

仅用于文件操作，避免使用

（（wav\u mem[i+1]我不这么认为。这两种方法都产生了完全相同的样本值。不过，我同意，如果这是唯一的一个，那么后者更优雅。对于一个完整的例子，我看到了几年前我为C++类设置的一个RePO：它对一个有噪声的音频片段应用了低通滤波器。光谱减法

用于更复杂的噪声消除。