Python音频处理：创建一个正弦波并保存为wav文件

0. 预备知识

0.1 数字信号基础

0.2 声学概念基础

1. 创建一个正弦波

• 正弦波公式：y(t)= A * sin(2 * pi * f *t)

A 是幅值.
pi 是3.14159.
f 是频率.
t 是样本（也就是横坐标上质点的位置）. 由于我们需要将其转换为数字，我们将按采样率进行划分.

• 变量声明

  import numpy as np
   
  import wave
   
  import struct
   
  import matplotlib.pyplot as plt
   
  # frequency is the number of times a wave repeats a second
   
  frequency = 1000
   
  num_samples = 48000
   
  # The sampling rate of the analog to digital convert
   
  sampling_rate = 48000.0
   
  amplitude = 16000
   
  file = "test.wav"
  

• 公式：sine_wave = [np.sin(2 * np.pi * frequency * x/sampling_rate) for x in range(num_samples)]

  其中，可以看到这里用$\frac{x}{sampling\_rate}$来表示正线曲线的横坐标x，而sine_wave的值也就曲线对应的y值。

2. 保存为wav文件

• 参数设置

  nframes=num_samples
   
  comptype="NONE"
   
  compname="not compressed"
   
  nchannels=1
   
  sampwidth=2
  

• 写入数据

  wav_file=wave.open(file, 'w')
   
  wav_file.setparams((nchannels, sampwidth, int(sampling_rate), nframes, comptype, compname))
  
  for s in sine_wave:
     wav_file.writeframes(struct.pack('h', int(s*amplitude)))
  

主要参考：音频文件基本处理流程