wav文件系列_2_Python实现读写

本文介绍了 Python 实现音频读写的方法。Python wave 模块提供便捷的 wav 文件操作。该模块并不支持压缩与解压，但支持单声道/立体声的转换。

参考：

　　[1] wave — Read and write WAV files　　[2] python音频处理用到的操作 (2017.05.03 cnblog )
　　[3] Python——Pylab简单读取wav文件示例 (2013.11.26 iteye )
　　[4] 使用python写Wave文件 ( 2018.04.06 CSDN )

1、打开

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wave.open(file[, mode])
　　file 是字符串时，open 打开对应文件，否则将其作为可找的文件类对象处理。
　　mode 可为
　　　　'r', 'rb'    只读
　　　　'w', 'wb'    只写
　　　　不支持读+写
　　　　Z.b.　　f = wave.open( file , 'x' )
wave.openfp(file, mode)            open 同义，后向兼容

2、生成

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Wave_write：
Wave_write.close()
　　确认 nframes 值没有错，关闭 wave 打开的文件。完成文件写入之后运行的语句
Wave_write.setnchannels(n)
　　设定通道数
Wave_write.setsampwidth(n)
　　设定采样深度
Wave_write.setframerate(n)
　　设定采样频率
Wave_write.setnframes(n)
　　设定信号长度（存入更长数据后可能会调整）
Wave_write.setcomptype(type, name)
　　设定压缩格式（wav没有压缩）
Wave_write.setparams(tuple)
　　设定一条龙服务，其中：
　　　　tuple = [ nchannels, sampwidth, framerate, nframes, comptype, compname ]
Wave_write.tell()
　　返回文档中现在编辑的位置
Wave_write.writeframesraw(data)
　　写入数据，并不校对 nframes 值（这个函数还是有用的）
Wave_write.writeframes(data)
　　写入数据，顺手校对 nframes 值
注意：writeframes 和 writeframesraw 两个函数调用之后，所有参数都已固定了。

# -*- coding: utf-8 -*-

import wave
import numpy as np
import struct

x = np.linspace(0,880*np.pi,16384)
data = np.sin(x)
channel, deepth, freq = [ 1, 2, 16384 ]
name = 'out2.wav'

f = wave.open(name, 'wb')
f.setparams((channel, deepth, int(freq), len(data), "NONE", "not compressed"))
for num in data:
    f.writeframes(struct.pack('h', int(num*32000)))
f.close()

其中的 struct 库相关说明可以见引用^[2]。未来有空会展开讲。

3、读取

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Wave_read：
Wave_read.close()
　　关闭 wave 打开的媒体，使之不可用。在收集对象之后自动调用。
Wave_read.getnchannels()
　　返回通道数（ 1、2分别对应单、双通道 ）
Wave_read.getsampwidth()
　　返回采样深度
Wave_read.getframerate()
　　返回采样频率
Wave_read.getnframes()
　　返回数据帧数
Wave_read.getcomptype()
　　返回压缩类型（ 只支持'NONE' ）
Wave_read.getcompname()
　　返回压缩名称（ 人类可懂的压缩类型，'not compressed'等价于'NONE' ）
Wave_read.getparams()
　　参数返回一条龙
　　　　tuple = [ nchannels, sampwidth, framerate, nframes, comptype, compname ]
Wave_read.readframes(n)
　　读 n 帧数据，输出一个比特串
Wave_read.rewind()
　　倒带，将文件指针置于音频流的开头

以下两个方法定义了一个变量 “position” 。该变量在两个方法中通用。两个方法在实现上互相依赖。
　　Wave_read.setpos(pos)
　　　　设定文件指针到特定位置
　　Wave_read.tell()
　　　　读取文件指针的位置

# -*- coding: utf-8 -*-

import wave
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

filepath = "out2.wav"
f = wave.open( filepath, 'rb' )
params = f.getparams()
nchannels, sampwidth, framerate, nframes = params[:4]

Data_str = f.readframes(nframes)
Data_num = np.fromstring(Data_str,dtype=np.int16)
Data_num = Data_num*1.0/(max(abs(Data_num)))

time = np.arange(0,nframes)*(1.0/framerate)

plt.plot(time,Data_num)
plt.xlabel("Time(s)")
plt.ylabel("Amplitude")
plt.title("Single channel wavedata")
plt.grid('on')
plt.savefig("08273noise.png")

这段代码在 Spyder 上运行不了，只能直接调 Python 编译。可能只是我自己的设置遇到问题了吧。生成的音频是 440Hz A调标准音。信号不做截断的话，看到的是一片蓝色。

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END