wave 是 Python 標準庫中用于讀寫 WAV（Waveform Audio File Format）音頻文件的模塊。它提供了對 PCM 編碼的無壓縮音頻文件的訪問接口，可以讀取音頻幀、獲取音頻參數(shù)，也可以創(chuàng)建和寫入 WAV 文件。由于 WAV 是常用的音頻格式之一，wave 模塊在音頻處理、信號分析、語音識別等場景中非常實用。

常見應(yīng)用場景：

（1）音頻文件讀取

從 WAV 文件中提取音頻幀和參數(shù)，用于分析或播放。

（2）音頻文件生成

將 PCM 數(shù)據(jù)寫入 WAV 文件，生成音頻。

（3）音頻處理與信號分析

與 、 等結(jié)合，實現(xiàn)音頻特征提取或數(shù)字信號處理。

（4）語音處理

對語音數(shù)據(jù)進行采樣、幀切分、特征分析等。

（5）自動化音頻生成工具

生成提示音、告警音或其他簡單音效。

◆ ◆ ◆

核心概念

1、Wave_read 對象

通過 wave.open(file, "rb") 創(chuàng)建，用于讀取 WAV 文件的參數(shù)和幀數(shù)據(jù)。

2、Wave_write 對象

通過 wave.open(file, "wb") 創(chuàng)建，用于寫入 WAV 文件。

3、音頻參數(shù)

nchannels：聲道數(shù)（1=單聲道，2=立體聲）

sampwidth：每個采樣字節(jié)數(shù)（如 2 表示 16 位）

framerate：采樣率（Hz）

nframes：音頻幀總數(shù)

comptype / compname：壓縮類型，WAV 通常為 "NONE"

4、幀操作

readframes(n)：讀取 n 幀數(shù)據(jù)

writeframes(data)：寫入幀數(shù)據(jù)

音頻幀是二進制數(shù)據(jù)，可與 struct 或 numpy 結(jié)合處理。

◆ ◆ ◆

應(yīng)用舉例

例 1：讀取 WAV 文件基本信息

    print("總幀數(shù):", wf.getnframes())

例 2：讀取音頻幀

    print("幀數(shù)據(jù)長度:", len(frames))

例 3：寫入 WAV 文件

    wf.writeframes(b"\x00\x00" * 44100)  # 1 秒靜音

例 4：復(fù)制 WAV 文件

        dst.writeframes(src.readframes(src.getnframes()))

例 5：使用 numpy 處理 WAV 數(shù)據(jù)

    print("前 10 個采樣值:", data[:10])

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常用 API 與方法

wave.open(filename, mode)

打開 WAV 文件，返回 Wave_read 或 Wave_write 對象。

參數(shù)：

filename：文件路徑。

mode：模式 "rb"（讀?。┗?"wb"（寫入）。

返回：Wave_read / Wave_write 實例。

Wave_read.getnchannels()

獲取聲道數(shù)。

返回：整數(shù)（聲道數(shù)）。

Wave_read.getsampwidth()

獲取每個采樣字節(jié)數(shù)。

返回：整數(shù)（字節(jié)數(shù)）。

Wave_read.getframerate()

獲取采樣率（Hz）。

返回：整數(shù)。

Wave_read.getnframes()

獲取音頻幀總數(shù)。

返回：整數(shù)。

Wave_read.readframes(n)

讀取 n 幀音頻數(shù)據(jù)。

參數(shù)：

n：讀取幀數(shù)。

返回：字節(jié)對象（frames）。

Wave_write.setnchannels(n)

設(shè)置聲道數(shù)。

參數(shù)：整數(shù)。

返回：無。

Wave_write.setsampwidth(n)

設(shè)置采樣寬度（字節(jié)數(shù)）。

參數(shù)：整數(shù)。

返回：無。

Wave_write.setframerate(rate)

設(shè)置采樣率。

參數(shù)：整數(shù)。

返回：無。

Wave_write.writeframes(data)

寫入音頻幀。

參數(shù)：字節(jié)對象。

返回：無。

小結(jié)

wave 模塊提供了對 WAV 音頻文件的讀取與寫入能力，適用于音頻分析、信號處理、語音處理和自動化音效生成。通過 Wave_read 和 Wave_write 對象，可以方便地獲取音頻參數(shù)、操作幀數(shù)據(jù)，并結(jié)合 numpy 或 scipy 進行深度處理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析和音頻生成。

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