将音频数据写入 WAV 文件的首选方式？

Question

我正在尝试使用 python 的wave和numpy编写音频文件。 到目前为止，我有以下内容并且效果很好：

import wave
import numpy as np

# set up WAV file parameters
num_channels    = 1                             # mono audio
sample_width    = 1                             # 8 bits(1 byte)/sample
sample_rate     = 44.1e3                        # 44.1k samples/second
frequency       = 440                           # 440 Hz
duration        = 20                            # play for this many seconds
num_samples     = int(sample_rate * duration)   # samples/seconds * seconds

# open WAV file and write data
with wave.open('sine8bit_2.wav', 'w') as wavfile:
    wavfile.setnchannels(num_channels)
    wavfile.setsampwidth(sample_width)
    wavfile.setframerate(sample_rate)

    t = np.linspace(0, duration, num_samples)
    data = (127*np.sin(2*np.pi*frequency*t)).astype(np.int8)
    wavfile.writeframes(data) # or data.tobytes() ??

我的问题是，由于我使用的是高采样率， num_samples变量可能会很快变得太大（比如 3 分 30 秒的轨道有 9261000 个样本）。 使用这么大的 numpy 数组是否可取？ 有没有更好的方法来解决这个问题？ 在这种情况下还需要使用writeframes(.tobytes()) ，因为我的代码在没有它的情况下运行良好，而且看起来像是额外的开销（特别是如果 arrays 变得太大）。

Answer 1

假设您只打算写入一个正弦波，您可以只创建一个周期作为data数组并将其多次写入.wav文件。

使用您提供的参数，您的data数组使用该方法缩小了 8800 倍。 它的大小也不再取决于文件的持续时间！

import wave
import numpy as np

# set up WAV file parameters
num_channels    = 1                             # mono audio
sample_width    = 1                             # 8 bits(1 byte)/sample
sample_rate     = 44.1e3                        # 44.1k samples/second
frequency       = 440                           # 440 Hz
duration        = 20                            # play for this many seconds

# Create a single period of sine wave.
n = round(sample_rate/frequency)
t = np.linspace(0, 1/frequency, n)
data = (127*np.sin(2*np.pi*frequency*t)).astype(np.int8)
periods = round(frequency*duration)

# open WAV file and write data
with wave.open('sine8bit_2.wav', 'w') as wavfile:
    wavfile.setnchannels(num_channels)
    wavfile.setsampwidth(sample_width)
    wavfile.setframerate(sample_rate)

    for _ in range(periods):
        wavfile.writeframes(data)