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Estou tentando fazer uma mudança de volume num arquivo WAV que simplesmente não entendo porque não da certo. Sou iniciante e peço a vcs ajuda pra entender o pq do volume ficar muito estourado e ruido quando eu tento diminuir o volume. Basicamente se eu tento aumentar o volume funciona bem, mas quando eu coloco por exemplo "factor = 0.5" que tem a intenção de diminuir o volume do audio pela metade não funciona. OBS: já é dito que o arquivo em questão tem o cabeçalho com 44 bytes e as samples 16 bits

    // TODO: Copy header from input file to output file
    // HEADER_SIZE = tamanho do cabeçalho do input 
    // BYTE = uint8_t
BYTE bytes[HEADER_SIZE];

fread(bytes,sizeof(BYTE),HEADER_SIZE,input);
fwrite(bytes,sizeof(BYTE),HEADER_SIZE,output);


// TODO: Read samples from input file and write updated data to output file
// BYTE16 = uint16_t
BYTE16 tbytes;

fseek(input,44,0);
fseek(output,44,0);

while(fread(&tbytes, sizeof(BYTE16),1,input))
{
    tbytes = (BYTE16)(tbytes * factor);
    fwrite(&tbytes, sizeof(BYTE16), 1, output);

}

2 Respostas 2

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Olhando o seu código me parece que vc simplesmente está multiplicando BYTES pelo fator ... não é assim que funciona !!! no seu exemplo acima vc está manipulando os Bytes, isso não quer dizer q esteja alterando a amplitude do áudio da maneira correta, na verdade no seu exemplo acima vc está destruindo seu áudio rsrs, não importa qual seja o fator, se algo for diferente de 1 vc está simplesmente alterando os bytes e não a amplitude ...

A maneira correta é primeiro converter bytes em short int ou float point dessa maneira vc terá seus dados em PCM, com esses dados em mãos vc poderá "vislumbrar" da amplitude do sinal para poder manipulá-lo, aconselho deixar os dados em float point é o mais sensato pois no seu exemplo vc está multiplicando por um número que não é inteiro ...

Depois de manipular a amplitude vc terá que converter float point para endian little e escrever no arquivo de saída ... ví que vc tbm não fez nenhuma checagem no cabeçalho do arquivo wav, em teoria vc só copiou os 44 primeiros bytes do cabeçalho existente para o novo arquivo que está escrevendo, para alterar amplitude/volume do sinal realmente não interfere na reescrita de cabeçalho, só pra constar segue a arquitetura de como os arquivos de áudios em wav funcionam, fica claro que os 44 primeiros bytes do arquivo são os campos do cabeçalho do áudio:

inserir a descrição da imagem aqui

Só para testar, na imagem acima fica claro que os 4 primeiros bytes do cabeçalho do arquivo deve formar a palavra RIFF, vamos escrever algo bem simples para testar o conceito:

/* 
gcc teste.c -o teste

teste inicial do cabeçalho

*/

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<stdint.h>

void main(int argc, char *argv[]) {

FILE *fp;
int HEADER_SIZE=44;

if(argc < 2) {

    printf("Usage: %s <file.wav>", argv[0]);
        exit(0);
}

fp = fopen(argv[1], "rb");

uint8_t bytes[HEADER_SIZE];

fread(bytes,sizeof(uint8_t),HEADER_SIZE,fp);

printf("%c",bytes[0]);
printf("%c",bytes[1]);
printf("%c",bytes[2]);
printf("%c",bytes[3]);

exit(0);
}

inserir a descrição da imagem aqui

Parece que estamos no caminho certo, então bora manipular o q realmente interessa que são as informações após o byte 44, mas antes eu acho importante ter os dados do tamanho do áudio, e para isso podemos pegar os valores contidos no cabeçalho, segundo a imagem acima está entre o byte 40 e 44 (Subchunk2Size), para fazer isso vou voltar o ponteiro para caminhar novamente a partir da posição correta fseek(fp,40,0); precisamos extrair os próximos 4 bytes que contenha a informação fread(&tam_audio, 4, 1, fp); a variável tam_audio/2 irá possuir com exatidão a quantidade de amostras existente dentro do seu arquivo wav, então agora podemos caminhar por cada amostra enquanto convertemos ela de short int para float point essa conversão é feita ao dividir o valor short int atual pelo valor máximo possível de um short int(32768) após fazer esses passos agora é só multiplicar pelo seu fator de volume desejado...

OK estamos quase lá, agora vc precisa voltar os valores de float point para short int e escrever no seu arquivo de saída, mas não sem antes controlar os limites, esses limites permitem que vc grampeie o áudio (Clipp) ou seja, por exemplo se vc multiplicar seu sinal de áudio por um volume = 10 ou seja dez vez mais amplitude/volume do que o arquivo original, se vc fizer isso sem tratar os limites da amplitude vc terá amostras extrapolando os limites do short int e isso irá causar ruídos indesejados no seu áudio, bommm chega de escrever, segue o código que implementa tudo q está escrito aqui ...

/* 
gcc teste.c -o teste
ederwander testes para o SO
Altere a variável volume para mudar a amplitude no wav
*/

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<stdint.h>

void main(int argc, char *argv[]) {

float PCM_sinal_alterado;
int HEADER_SIZE=44;
float volume = 2;
float *PCM_sinal;
long tam_audio;
short data;
FILE *fp2;
FILE *fp;
int n;


if(argc < 2) {

    printf("Usage: %s <file.wav>", argv[0]);
        exit(0);
}

fp = fopen(argv[1], "rb");

fp2 = fopen("alterado.wav", "wb");

uint8_t bytes[HEADER_SIZE];

//copiando o cabeçalho original para o novo arquivo
fread(bytes,sizeof(uint8_t),HEADER_SIZE,fp);
fwrite(bytes,sizeof(uint8_t),HEADER_SIZE,fp2);

/*
//nao vou usar nada disso agora...
printf("%c",bytes[0]);
printf("%c",bytes[1]);
printf("%c",bytes[2]);
printf("%c",bytes[3]);
*/


//voltando o ponteiro para o byte 40 (quero saber a quantidade de amostras existente no áudio)
fseek(fp,40,0);

fread(&tam_audio, 4, 1, fp);
//tamanho real tam_audio / 2

PCM_sinal = calloc(tam_audio/2, sizeof(float));

for (n = 0; n < tam_audio/2; n++)
{

        //convertendo para float point e aplicando mudança de volume
        fread(&data, 2, 1, fp); 
        PCM_sinal[n] = ((float)data / 32768.0) * volume;
    
        //convertendo para short int novamente e escrevendo no novo arquivo
        //clippando o áudio para não extrapolar os limites 
        PCM_sinal_alterado = (PCM_sinal[n] + 1.0) / 2.0 * 32768.0 * 2.0;
    
        if (PCM_sinal_alterado  > (2.0 * 32768.0)-1 )
        {
            PCM_sinal_alterado = (2.0 * 32768.0)-1 ; 
        }
        else if (PCM_sinal_alterado  < 0.0)
        {
            PCM_sinal_alterado  = 0.0; 
        }
    
        data = (short)(PCM_sinal_alterado  + 0.5) - 32768;
        fwrite(&data, 2, 1, fp2);
}

fclose(fp);
fclose(fp2);
free(PCM_sinal);

puts("Feito...");
exit(0);
}

Ahh algo importante, é óbvio que tudo isso é mt simples e isso só irá funcionar para arquivos wav em 16bits e em mono ...

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Na verdade o problema não é no C e sim no conceito do audio, quando você muda a amplitude, seja por meio da codificação ou por meio de uma mesa de som, você muda a dinâmica da audio. Quando você amplificou (aumentou) o que ocorreu foi uma mudança no formato da onda que produz a amplificação, quando você passa as mesmas ondas diversas vezes pelo algoritmo a precisão do calculo vai inserindo esses ruídos. Na verdade, o fator de alteração para mais ou para menos, deve ser menor a cada passagem, ao invés de usa um fator 0,5 tenta usar 0,8 ou 0,75 e passa 2 vezes o loop que a interferência deve se tornar menor.....

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  • Mesmo colocando 0.9 ou 0.8 não muda nada, o audio fica extremamente alto , estourado e ruído Commented 10/11/2020 às 14:39

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