改变音频采样率、通道数和位长
本文将教会你如何使用Python来改变音频文件的采样率、通道数和位长。在开始之前，我们先来了解一下整个流程。
流程图
stateDiagram
[*] --> 开始
开始 --> 读取音频文件
读取音频文件 --> 改变采样率
改变采样率 --> 改变通道数
改变通道数 --> 改变位长
改变位长 --> 保存音频文件
保存音频文件 --> 结束
结束 --> [*]
代码实现
读取音频文件
import soundfile as sf
def read_audio_file(file_path):
# 使用soundfile库的read函数读取音频文件
audio, sample_rate = sf.read(file_path)
return audio, sample_rate
在这里，我们使用了soundfile库的read函数来读取音频文件。该函数会返回音频数据和采样率。
改变采样率
import soundfile as sf
import resampy
def change_sample_rate(audio, current_rate, target_rate):
# 使用resampy库的resample函数改变采样率
new_audio = resampy.resample(audio, current_rate, target_rate)
return new_audio, target_rate
这里我们使用了resampy库的resample函数来改变音频的采样率。该函数需要传入音频数据、当前采样率和目标采样率，然后返回新的音频数据和目标采样率。
改变通道数
import soundfile as sf
import numpy as np
def change_channels(audio, current_channels, target_channels):
# 使用numpy库的reshape函数改变通道数
new_audio = audio.reshape(-1, current_channels)
new_audio = np.tile(new_audio, (1, target_channels // current_channels))
return new_audio, target_channels
在这一步，我们使用numpy库的reshape函数来改变音频的通道数。我们首先将音频数据重新排列成当前通道数的形状，然后使用np.tile函数来复制数据，使得新的音频数据具有目标通道数。
改变位长
import soundfile as sf
import numpy as np
def change_bit_depth(audio, current_depth, target_depth):
# 使用numpy库的astype函数改变位长
new_audio = audio.astype(np.int16)
new_audio *= 2 ** (target_depth - current_depth)
return new_audio, target_depth
在这一步，我们使用numpy库的astype函数来改变音频的位长。我们将当前音频数据的数据类型转换为int16，然后使用位移操作将其位长改变为目标位长。请注意，位长的变化是通过乘以2 ** (target_depth - current_depth)来实现的。
保存音频文件
import soundfile as sf
def save_audio_file(audio, sample_rate, file_path):
# 使用soundfile库的write函数保存音频文件
sf.write(file_path, audio, sample_rate)
这里我们使用了soundfile库的write函数来将音频数据保存为一个新的音频文件。该函数需要传入音频数据、采样率和文件路径。
整体实现
import soundfile as sf
import resampy
import numpy as np
def read_audio_file(file_path):
# 使用soundfile库的read函数读取音频文件
audio, sample_rate = sf.read(file_path)
return audio, sample_rate
def change_sample_rate(audio, current_rate, target_rate):
# 使用resampy库的resample函数改变采样率
new_audio = resampy.resample(audio, current_rate, target_rate)
return new_audio, target_rate
def change_channels(audio, current_channels, target_channels):
# 使用numpy库的reshape函数改变通道数
new_audio = audio.reshape(-1, current_channels)
new_audio = np.tile(new_audio, (1, target_channels // current_channels))
return new_audio, target_channels
def change_bit_depth(audio, current_depth, target_depth):
# 使用numpy库的astype函数改变位长
new_audio = audio.astype(np.int16)
new_audio *= 2 ** (target_depth - current_depth)
return new_audio, target_depth
def save_audio_file(audio, sample_rate
