在c++中生成.au文件

Question

出于病态的好奇心，我一直试图想出一个程序，它将产生一个4秒440A的C音符。然而，在VLC中播放输出的文件不会产生任何音乐。

使用维基百科作为这个页面上.au标题的指南：http://en.wikipedia.org/wiki/Au_file_format我想出了这个：

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

#define MAGIC_NUM 0x2e736e64
#define DEFAULT_OFFSET 24
#define UNKNOWN_SIZE 0xffffffff
#define BIT_32_PCM 5
#define STEREO 2
#define SAMPLE_RATE 8000
#define DURATION 4
#define MIDDLE_A 440

int main(int argc, char** argv) {
    FILE* sound;

    sound = fopen("output.au", "w");

    //write header
    fputc(MAGIC_NUM, sound);
    fputc(DEFAULT_OFFSET, sound);
    fputc(UNKNOWN_SIZE, sound);
    fputc(BIT_32_PCM, sound);
    fputc(SAMPLE_RATE, sound);
    fputc(STEREO, sound);

    //write a duration of a constant note
    int i;
    for(i = 0; i <= DURATION * SAMPLE_RATE; i++) {
        fputc((int)floor(MIDDLE_A * sin(i)), sound);
    }

    fclose(sound);

    return 0;
}

有人知道我做错了什么吗？

Answer 1

您不希望文件以文本形式打开-它可能会对任何已编写的换行符做一些有趣的事情。

sound = fopen("output.au", "wb");

你不想写字符-使用fwrite而不是fputc

fwrite(".snd", 1, 4, sound);

还要注意，.au文件是高字节顺序的-如果你在x86或x86_64上，你的原生字节顺序是小字节顺序，你需要在写入数据之前转换数据。

Answer 2

问题是fputc，它只输出一个字符。例如，您不能使用fputc一次编写MAGIC_NUM。一种解决方案是定义您自己的fput函数：

// write a word (2 bytes)
void fputw (unsigned int value, FILE* f)
{
    fputc(value & 0xff, f);
    fputc(value >> 8 & 0xff, f);
}

// write a dword (4 bytes)
void fputdw(unsigned int value, FILE* f)
{
    fputc(value & 0xff, f);
    fputc(value >> 8  & 0xff, f);
    fputc(value >> 16 & 0xff, f);
    fputc(value >> 24 & 0xff, f);
}

//write header
fputdw(MAGIC_NUM, sound);
fputdw(DEFAULT_OFFSET, sound);
fputdw(UNKNOWN_SIZE, sound);
fputdw(BIT_32_PCM, sound);
fputdw(SAMPLE_RATE, sound);
fputdw(STEREO, sound);

Answer 3

关于一次写一个字符的评论是针对这个问题的，但这里还有更根本的问题--

1. sin()函数的输出是一个范围在-1.0之间的浮点数。+1.0；然后取其下限，它将始终为零。
2. 该正弦发生器的每个样本的输出需要从浮点型转换为32位整数。
3. 您需要以不同的方式转换样本位置--您需要计算正弦波在样本之间前进的角频率(以弧度为单位)。

伪代码类似(未测试...)

SAMPLE_RATE = 44100.0
FREQ = 440.0
PI = 3.14159
DURATION = 4
AMPLITUDE = 1.0

ANGULAR_FREQ = (2 * PI * FREQ) / SAMPLE_RATE

for (int i = 0; i < (int) DURATION * SAMPLE_RATE; ++i)
{
    // get sample value in range -1.0 .. + 1.0
    floatSample = AMPLITUDE * sin(i * ANGULAR_FREQ)
    // convert to correctly scaled integer representation
    intSample = (int) floor(0x7FFFFFFF * floatSample);
    // write to file, send out DAC, whatever...
}