使用 C# 检测 WAV 文件中的音频静音

Question

我的任务是构建一个 .NET 客户端应用程序来检测 WAV 文件中的静音。

这可以通过内置的 Windows API 实现吗？ 或者，有什么好的图书馆可以帮助解决这个问题？

Answer 1

音频分析是一件困难的事情，需要大量复杂的数学运算（想想傅立叶变换）。 你必须问的问题是“什么是沉默”。 如果您尝试编辑的音频是从模拟源捕获的，则很可能没有任何静音……它们只会是软噪声区域（线路嗡嗡声、环境背景噪声等）。

综上所述，应该工作的算法是确定最小音量（幅度）阈值和持续时间（例如，<10dbA 超过 2 秒），然后简单地对波形进行音量分析，寻找符合此标准的区域（也许有一些毫秒尖峰过滤器）。 我从来没有用 C# 写过这个，但是这篇CodeProject 文章看起来很有趣； 它描述了绘制波形的 C# 代码......这与可用于进行其他幅度分析的代码相同。

Answer 2

http://www.codeproject.com/Articles/19590/WAVE-File-Processor-in-C

这具有去除静音和混合波形文件所需的所有代码。

享受。

Answer 3

如果您想有效地计算滑动窗口上的平均功率：对每个样本进行平方，然后将其添加到运行总数中。 从之前的 N 个样本中减去平方值。 然后进入下一步。 这是CIC滤波器的最简单形式。 Parseval 定理告诉我们，这种功率计算适用于时域和频域。

此外，您可能希望向系统添加迟滞，以避免在功率水平在阈值水平附近跳动时快速打开和关闭。

Answer 4

我正在使用NAudio ，我想检测音频文件中的静音，以便我可以报告或截断。

经过大量研究，我想出了这个基本实现。 因此，我为AudioFileReader类编写了一个扩展方法，该方法返回文件开始/结束或从特定位置开始的静音持续时间。

在这里：

static class AudioFileReaderExt
{
    public enum SilenceLocation { Start, End }

    private static bool IsSilence(float amplitude, sbyte threshold)
    {
        double dB = 20 * Math.Log10(Math.Abs(amplitude));
        return dB < threshold;
    }
    public static TimeSpan GetSilenceDuration(this AudioFileReader reader,
                                              SilenceLocation location,
                                              sbyte silenceThreshold = -40)
    {
        int counter = 0;
        bool volumeFound = false;
        bool eof = false;
        long oldPosition = reader.Position;

        var buffer = new float[reader.WaveFormat.SampleRate * 4];
        while (!volumeFound && !eof)
        {
            int samplesRead = reader.Read(buffer, 0, buffer.Length);
            if (samplesRead == 0)
                eof = true;

            for (int n = 0; n < samplesRead; n++)
            {
                if (IsSilence(buffer[n], silenceThreshold))
                {
                    counter++;
                }
                else
                {
                    if (location == SilenceLocation.Start)
                    {
                        volumeFound = true;
                        break;
                    }
                    else if (location == SilenceLocation.End)
                    {
                        counter = 0;
                    }
                }
            }
        }

        // reset position
        reader.Position = oldPosition;

        double silenceSamples = (double)counter / reader.WaveFormat.Channels;
        double silenceDuration = (silenceSamples / reader.WaveFormat.SampleRate) * 1000;
        return TimeSpan.FromMilliseconds(silenceDuration);
    }
}

这将接受几乎所有音频文件格式，而不仅仅是 WAV 。

用法：

using (AudioFileReader reader = new AudioFileReader(filePath))
{
    TimeSpan duration = reader.GetSilenceDuration(AudioFileReaderExt.SilenceLocation.Start);
    Console.WriteLine(duration.TotalMilliseconds);
}

参考资料：

• 如何计算音频 dB 级别。
• 浮点样本范围.
• 更多关于振幅。

Answer 5

这里有一个很好的变体来检测阈值交替：

static class AudioFileReaderExt
{


    private static bool IsSilence(float amplitude, sbyte threshold)
    {
        double dB = 20 * Math.Log10(Math.Abs(amplitude));
        return dB < threshold;
    }

    private static bool IsBeep(float amplitude, sbyte threshold)
    {
        double dB = 20 * Math.Log10(Math.Abs(amplitude));
        return dB > threshold;
    }

    public static double GetBeepDuration(this AudioFileReader reader,
                                              double StartPosition, sbyte silenceThreshold = -40)
    {
        int counter = 0;
        bool eof = false;
        int initial = (int)(StartPosition * reader.WaveFormat.Channels * reader.WaveFormat.SampleRate / 1000);
        if (initial > reader.Length) return -1;
        reader.Position = initial;
        var buffer = new float[reader.WaveFormat.SampleRate * 4];
        while (!eof)
        {
            int samplesRead = reader.Read(buffer, 0, buffer.Length);
            if (samplesRead == 0)
                eof = true;

            for (int n = initial; n < samplesRead; n++)
            {
                if (IsBeep(buffer[n], silenceThreshold))
                {
                    counter++;
                }
                else
                {
                    eof=true; break;
                }
            }
        }


        double silenceSamples = (double)counter / reader.WaveFormat.Channels;
        double silenceDuration = (silenceSamples / reader.WaveFormat.SampleRate) * 1000;

        return TimeSpan.FromMilliseconds(silenceDuration).TotalMilliseconds;
    }

    public static double GetSilenceDuration(this AudioFileReader reader,
                                              double StartPosition, sbyte silenceThreshold = -40)
    {
        int counter = 0;
        bool eof = false;
        int initial = (int)(StartPosition * reader.WaveFormat.Channels * reader.WaveFormat.SampleRate / 1000);
        if (initial > reader.Length) return -1;
        reader.Position = initial;
        var buffer = new float[reader.WaveFormat.SampleRate * 4];
        while (!eof)
        {
            int samplesRead = reader.Read(buffer, 0, buffer.Length);
            if (samplesRead == 0)                    
                eof=true;

            for (int n = initial; n < samplesRead; n++)
            {
                if (IsSilence(buffer[n], silenceThreshold))
                {
                    counter++;
                }
                else
                {
                    eof=true; break;
                }
            }
        }


        double silenceSamples = (double)counter / reader.WaveFormat.Channels;
        double silenceDuration = (silenceSamples / reader.WaveFormat.SampleRate) * 1000;

        return TimeSpan.FromMilliseconds(silenceDuration).TotalMilliseconds;
    }


}

主要用途：

using (AudioFileReader reader = new AudioFileReader("test.wav"))
        {
            double duratioff = 1;
            double duration = 1;
            double position = 1;
            while (duratioff >-1 && duration >-1)
            {
                duration = reader.GetBeepDuration(position);
                Console.WriteLine(duration);
                position = position + duration;
                duratioff = reader.GetSilenceDuration(position);
                Console.WriteLine(-duratioff);
                position = position + duratioff;
            }
        }

Answer 6

使用袜子。 它可以删除前导和尾随静音，但您必须将其作为应用程序中的 exe 调用。

Answer 7

我认为您不会找到任何用于检测静音的内置 API。 但是你总是可以使用好的数学/谨慎的信号处理来找出响度。 这是一个小例子： http : //msdn.microsoft.com/en-us/magazine/cc163341.aspx

Answer 8

请参阅下面的代码，使用 C# 检测 WAV 文件中的音频静音

private static void SkipSilent(string fileName, short silentLevel)
{
    WaveReader wr = new WaveReader(File.OpenRead(fileName));
    IntPtr format = wr.ReadFormat();
    WaveWriter ww = new WaveWriter(File.Create(fileName + ".wav"), 
        AudioCompressionManager.FormatBytes(format));
    int i = 0;
    while (true)
    {
        byte[] data = wr.ReadData(i, 1);
        if (data.Length == 0)
        {
            break;
        }
        if (!AudioCompressionManager.CheckSilent(format, data, silentLevel))
        {
            ww.WriteData(data);
        }
    }
    ww.Close();
    wr.Close();
}