将 wav 音频格式字节数组转换为浮点数

Question

我正在使用 Java AudioInputStream 读取 .wav 音频文件。音频文件是 16 位 PCM 签名的，采样率 = 44100，帧大小 = 2，帧长度 = 114048。我设法以字节的形式获取音频数据数组，但我不确定我应该为这个字节数组分配多少大小，以便我可以将它转换为浮点值。 我正在使用 Goertzel 算法进行一些音频操作，该算法接受浮点数组的输入，例如“float [] x”。下面是我正在使用的一些代码片段。提前致谢。

 try {
 AudioInputStream audioInputStream = AudioSystem.getAudioInputStream(fileIn);
  }

while ( numBytesRead != -1) {
numBytesRead = audioInputStream.read(audioBytes);

// Logic goes here
floatValue = byteArrayToFloat(audioBytes);
}

Answer 1

音频文件是 16 位 PCM 签名的，采样率 = 44100，帧大小 = 2，帧长度 = 114048。

我从上面假设您只有一个通道（2 字节样本 * 1 通道 = 2 字节帧）。

第一步是获取数据为一个16位整数类型的序列，在Java中为short。

import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.ByteOrder;
import java.nio.ShortBuffer;

...

byte[] audioBytes = ...

ShortBuffer sbuf =
    ByteBuffer.wrap(audioBytes).order(ByteOrder.LITTLE_ENDIAN).asShortBuffer();
short[] audioShorts = new short[sbuf.capacity()];
sbuf.get(audioShorts);

现在，如何将其转换为 floats 取决于下游函数期望如何表示音频。例如，如果他们期望浮点数 >= -1 和

float[] audioFloats = new float[audioShorts.length];
for (int i = 0; i < audioShorts.length; i++) {
    audioFloats[i] = ((float)audioShorts[i])/0x8000;
}

不幸的是，有很多方法可以表示音频。