前言

本次毕业设计的初步设想是想通过C语言解析并提取出wav格式文件的相关元数据，然后设计一种文本型的数据保存得到的wav文件的采样数据，最后再通过C将此种文本数据还原为wav文件。接下来本篇文章便是对wav文件格式进行相应的了解。

WAV音频信号文件

1、wav文件的概念

WAV是最常见的声音文件格式之一，是微软公司专门为Windows开发的一种标准数字音频文件，该文件能记录各种单声道或立体声的声音信息，并能保证声音不失真。但WAV文件有一个致命的缺点，就是它所占用的磁盘空间太大（每分钟的音乐大约需要12兆磁盘空间）。它符合资源互换文件格式（RIFF）规范，用于保存Windows平台的音频信息资源，被Windows平台及其应用程序所广泛支持。Wave格式支持MSADPCM、CCITT A律、CCITT μ律和其他压缩算法，支持多种音频位数、采样频率和声道，是PC机上最为流行的声音文件格式；但其文件尺寸较大，多用于存储简短的声音片段。（参考百度百科）

补充知识：在Windows环境下，大部分多媒体文件都是按照资源互换文件格式（Resources lnterchange File Format）存放信息，简称RIFF格式。构成RIFF文件的基本单位称之为块（chunk）。每个RIFF文档是由若干个块构成。每个块（chunk）由块标识、块长度及数据等三部分所组成。（wav文件也是如此）

2、wav文件的相关概念

（1）编码格式

PCM编码是直接存储声波采样被量化后所产生的非压缩数据，故被视为单纯的无损耗编码格式，其优点是可获得高质量的音频信号。基于PCM编码的WAV格式是最基本的WAV格式，被声卡直接支持，能直接存储采样的声音数据，所存储的数据能直接通过声卡播放，还原的波形曲线与原始声音波形十分接近，播放的声音质量是一流的，在Windows平台下被支持得最好，常常被用作在其它编码的文件之间转换的中间文件。PCM的缺点是文件体积过大，不适合长时间记录。正因为如此，又出现了多种在PCM编码的基础上经改进发展起来的编码格式，如：DPCM，ADPCM编码等。

PS:对WAV格式影响最大的参数是编码格式。采用不同的编码的WAV格式是不同的,PCM是最常见的编码格式,其它的为压缩编码格式,一般很少使用,有的已经废弃。随着人们认识的进步可能还会有新的编码格式出现。今后对WAV文件格式的更多的研究是压缩编码格式。

（2）采样频率

每秒钟采集音频数据的次数。采样频率越高，音频保真度越高。计算机广泛配置的16位声卡，使用的采样频率通常包括11025Hz、22050Hz、44100Hz和48000Hz四种，其中，采用11025Hz采样的声音效果相当于电话声音的效果；采用22050HZ采样的声音效果相当于FM调频广播的效果；采用44100HZ采样的声音效果相当于CD声音的效果。

（3）采样位数（振幅采样精度）

也叫量化位数(单位:比特),是存储每个采样值所用的二进制位数。采样值反应了声音的波动状态。采样位数决定了量化精度。采样位数越长,量化的精度就越高,还原的波形曲线越真实,产生的量化噪声越小,回放的效果就越逼真。常用的量化位数有4、8、12、16、24。量化位数与声卡的位数和编码有关。如果采用PCM编码同时使用8 位声卡, 可将音频信号幅度从上限到下限化分成256个音量等级,取值范围为0-255;使用16位声卡,可将音频信号幅度划分成了64K个音量等级,取值范围为-32768至32767。

（4）采样深度

采样深度可以理解为采集卡处理声音的解析度。这个数值越大，解析度就越高，录制和回放的声音就越真实。电脑中的声音文件是用数字0和1来表示的。连续的模拟信号按一定的采样频率经数码脉冲取样后，每一个离散的脉冲信号被以一定的量化精度量化成一串二进制编码流，这串编码流的位数即为采样深度，也称为量化精度。

（5）时长

即一个wav格式文件播放所需要的全部时间。

（6）声道数（或简称通道数）

即声音的通道的数目。有单声道和立体声之分，单声道的声音只能使用一个喇叭发声（有的声卡也将单声道信息处理成两个喇叭同时输出），立体声的WAV可以使两个喇叭都发声（一般左右声道有分工），这样更能感受到音频信息的空间效果。显然，双声道数据还原特性更接近人们的听力习惯，但采集得到的数据量会增加1倍。

（7）帧

帧记录了一个声音单元，其长度为样本长度(采样位数)和通道数的乘积。

（8）比特率

每秒的传输速率(位速, 也叫比特率)。如705.6kbps 或 705600bps, 其中的 b 是 bit, ps 是每秒的意思，表示每秒705600bit的容量。

参考博客：https://www.cnblogs.com/ranson7zop/p/7657874.html

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