【從零開始】用C語言輕鬆創建和播放音頻

簡介

C言語作為一種基本且富強的編程言語，廣泛利用於體系編程、嵌入式體系、遊戲開辟等多個範疇。音頻處理是多媒體編程的重要構成部分，而C言語供給了豐富的庫跟函數來實現音頻的創建跟播放。本文將帶妳從零開端，懂得怎樣利用C言語創建跟播放音頻。

情況籌備

在開端之前，確保妳的開辟情況中安裝了以下內容：

• C編譯器（如GCC）
• 音頻處理庫（如PortAudio、SDL）

創建音頻文件

創建音頻文件平日涉及以下多少個步調：

1. 抉擇音頻格局

罕見的音頻格局包含WAV、MP3、AAC等。WAV格局是最簡單的無損音頻格局，而MP3跟AAC則供給了較高的緊縮比。

2. 定義音頻參數

音頻參數包含採樣率、聲道數、採樣精度等。比方，一個破體聲（雙聲道）的音頻，採樣率為44100Hz，採樣精度為16位。

3. 創建音頻緩衝區

根據音頻參數，創建一個充足大年夜的緩衝區來存儲音頻數據。

4. 生成音頻數據

根據須要，可能生成純音頻（如白噪聲）或加載現有的音頻文件。

5. 保存音頻文件

將生成的音頻數據寫入文件。

以下是一個簡單的WAV音頻文件創建示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
    const int sampleRate = 44100;
    const int channels = 2;
    const int samplesPerFrame = sampleRate / 100; // 100Hz
    const int bitsPerSample = 16;
    const int bytesPerSample = bitsPerSample / 8;
    const int totalBytesPerFrame = channels * bytesPerSample;
    const int totalFrames = sampleRate / 100; // 1 second
    const int totalBytes = totalFrames * totalBytesPerFrame;
    unsigned char *audioData = malloc(totalBytes);

    // Fill the audio buffer with silence (0s)
    for (int i = 0; i < totalBytes; i++) {
        audioData[i] = 0;
    }

    // Write the audio file
    FILE *file = fopen("test.wav", "wb");
    fwrite("RIFF", 1, 4, file);
    fwrite((int)(totalBytes + 36), 1, 4, file);
    fwrite("WAVE", 1, 4, file);
    fwrite("fmt ", 1, 4, file);
    fwrite((int)16, 1, 4, file);
    fwrite((int)1, 1, 2, file);
    fwrite((int)channels, 1, 2, file);
    fwrite((int)sampleRate, 1, 4, file);
    fwrite((int)sampleRate * channels * bytesPerSample, 1, 4, file);
    fwrite((int)channels * bytesPerSample, 1, 2, file);
    fwrite((int)bitsPerSample, 1, 2, file);
    fwrite("data", 1, 4, file);
    fwrite((int)totalBytes, 1, 4, file);
    fwrite(audioData, 1, totalBytes, file);
    fclose(file);

    free(audioData);

    return 0;
}

播放音頻文件

播放音頻文件平日須要利用特定的庫，如PortAudio或SDL。以下是一個利用SDL播放WAV文件的簡單示例：

#include <SDL.h>
#include <stdio.h>

int main() {
    SDL_AudioSpec spec;
    SDL_AudioDeviceID device;
    Uint8 *audioBuffer;
    Uint32 bufferSize;

    // Open audio device
    if (SDL_Init(SDL_INIT_AUDIO) < 0) {
        fprintf(stderr, "SDL_Init: %s\n", SDL_GetError());
        return 1;
    }

    spec.freq = 44100;
    spec.format = SDL_AUDIO_FORMAT_S16;
    spec.channels = 2;
    spec.samples = 1024;
    spec.callback = NULL;

    device = SDL_OpenAudioDevice(NULL, 0, &spec, NULL, 0);
    if (device == 0) {
        fprintf(stderr, "SDL_OpenAudioDevice: %s\n", SDL_GetError());
        return 1;
    }

    // Load WAV file
    FILE *file = fopen("test.wav", "rb");
    fseek(file, 0, SEEK_END);
    long fileSize = ftell(file);
    rewind(file);
    unsigned char *wavData = malloc(fileSize);
    fread(wavData, 1, fileSize, file);
    fclose(file);

    // Play audio
    SDL_PauseAudioDevice(device, 0);
    for (int i = 0; i < fileSize; i += spec.samples * spec.channels * spec.format / 8) {
        memcpy(audioBuffer, wavData + i, spec.samples * spec.channels * spec.format / 8);
        SDL_LockAudioDevice(device);
        SDL_UnlockAudioDevice(device);
    }

    // Close audio device
    SDL_CloseAudioDevice(device);
    SDL_Quit();

    return 0;
}

總結

經由過程本文的介紹，妳應當曾經懂得了怎樣利用C言語創建跟播放音頻文件。在現實利用中，妳可能須要根據具體須要調劑音頻參數跟格局，以及處理更複雜的音頻處理任務。盼望本文能對妳的音頻編程之旅有所幫助。