Java实现WAV音频片段的剪辑、增益调整与合并教程

// 假设 StdAudio 库已导入并可用
// double[] music = StdAudio.read("music.wav");
// 如果不使用 StdAudio，需要自行实现 WAV 文件到 double 数组的转换逻辑
// 这里我们模拟一个读取操作
double[] music = readWavFileToDoubleArray("music.wav"); // 这是一个示意方法

// 假设要剪辑的起始和结束采样点索引
// 注意：实际应用中，这些索引通常需要通过时间计算得出，例如：
// 采样率 * 秒数 = 采样点数
int startSample = 792478 * 2; // 示例索引
int endSample = 1118153 * 2;   // 示例索引

// 创建一个新数组来存储剪辑后的片段
double[] cutMusic = new double[endSample - startSample];

// 复制指定范围的采样点
for (int i = startSample; i < endSample; i++) {
    cutMusic[i - startSample] = music[i];
}

// 将剪辑后的片段保存为新的WAV文件
// StdAudio.save("cutMusic.wav", cutMusic);
saveDoubleArrayToWavFile("cutMusic.wav", cutMusic); // 这是一个示意方法

// 定义音量增益因子，例如 0.5 表示音量减半，2.0 表示音量加倍
double multiplier = 0.5;

// 遍历剪辑后的音频片段，调整每个采样点的振幅
for (int i = 0; i < cutMusic.length; i++) {
    cutMusic[i] = multiplier * cutMusic[i];
}

// 将调整音量后的片段保存为新的WAV文件
// StdAudio.save("cutMusic_adjusted.wav", cutMusic);
saveDoubleArrayToWavFile("cutMusic_adjusted.wav", cutMusic); // 这是一个示意方法

import javax.sound.sampled.*;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.io.SequenceInputStream;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

public class AudioMerger {

    /**
     * 合并多个WAV音频文件为一个文件。
     *
     * @param audioFormat 合并后文件的音频格式。所有输入文件应兼容此格式。
     * @param audioFiles  要合并的音频文件列表。
     * @param output      合并后的输出文件。
     * @throws IOException                  如果发生I/O错误。
     * @throws UnsupportedAudioFileException 如果输入文件不是支持的音频文件类型。
     */
    public static void joinAudioFiles(AudioFormat audioFormat,
                                      List<File> audioFiles, File output) throws IOException,
            UnsupportedAudioFileException {
        // 确保输出目录存在
        output.getParentFile().mkdirs();
        // 如果文件已存在，则删除并创建新文件
        output.delete();
        output.createNewFile();

        List<AudioInputStream> audioInputStreams = new ArrayList<>();
        long totalFrameLength = 0;

        // 遍历所有输入文件，获取其AudioInputStream并计算总帧长
        for (File audioFile : audioFiles) {
            AudioInputStream fileAudioInputStream = AudioSystem.getAudioInputStream(audioFile);
            audioInputStreams.add(fileAudioInputStream);
            totalFrameLength += fileAudioInputStream.getFrameLength();
        }

        // 使用SequenceInputStream将所有AudioInputStream连接起来
        AudioInputStream sequenceInputStream = new AudioInputStream(
                new SequenceInputStream(Collections.enumeration(audioInputStreams)),
                audioFormat, totalFrameLength);

        // 将合并后的数据写入输出文件
        AudioSystem.write(sequenceInputStream, AudioFileFormat.Type.WAVE, output);

        // 关闭所有输入流
        for (AudioInputStream ais : audioInputStreams) {
            ais.close();
        }
        sequenceInputStream.close();
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 示例：合并原始文件和处理后的片段
            ArrayList<File> joinedFiles = new ArrayList<>();
            joinedFiles.add(new File("music.wav")); // 原始音频文件
            joinedFiles.add(new File("cutMusic_adjusted.wav")); // 调整音量后的片段

            // 定义合并后的音频格式
            // 确保与输入文件的格式兼容，最好从其中一个输入文件获取
            // 这里假设一个典型的16位立体声WAV格式
            float sampleRate = 44100; // 采样率
            AudioFormat format = new AudioFormat(
                    AudioFormat.Encoding.PCM_SIGNED, // 编码方式
                    sampleRate,                       // 采样率
                    16,                               // 每采样点位数
                    2,                                // 声道数 (2为立体声)
                    4,                                // 帧大小 (字节/帧, 16位立体声 = 2字节/采样点 * 2声道 = 4字节)
                    sampleRate,                       // 帧率 (通常等于采样率)
                    false                             // 大/小端序 (false为小端序)
            );

            // 执行合并操作
            joinAudioFiles(format, joinedFiles, new File("hi_there_merged.wav"));
            System.out.println("音频文件合并成功！输出文件：hi_there_merged.wav");

        } catch (UnsupportedAudioFileException | IOException e) {
            e.printStackTrace();
            System.err.println("音频文件合并失败：" + e.getMessage());
        }
    }

    // 示意方法，实际应用中需替换为实际的WAV文件读取和保存逻辑
    private static double[] readWavFileToDoubleArray(String filename) throws IOException {
        // 实际实现会使用 AudioSystem.getAudioInputStream() 读取数据并转换为 double 数组
        // 这里仅为演示目的返回一个模拟数组
        System.out.println("模拟读取文件: " + filename);
        return new double[100000]; // 模拟一些数据
    }

    private static void saveDoubleArrayToWavFile(String filename, double[] data) throws IOException {
        // 实际实现会使用 AudioSystem.write() 将 double 数组转换为 byte 数组并写入 WAV 文件
        System.out.println("模拟保存文件: " + filename + ", 数据长度: " + data.length);
    }
}