一、介绍
有时候我们需要将音频文件从WAV格式转换成PCM格式，以便于后续的处理。WAV是一种常见的音频文件格式，但PCM是一种更加纯粹的音频数据格式方便后续处理。
在本篇文章中，我们将会介绍如何使用Python将WAV文件转换成PCM格式。我们将从文件结构开始，一步步地使用代码实现转换。该方式基于Python标准库，使用简便，本文将详细介绍转换流程。
二、文件结构
在开始之前，我们需要先了解一下WAV文件的结构。WAV文件由头信息和数据两部分组成。头信息包含了音频文件的基本信息，如采样率、声道数、采样精度等等。数据部分则包含了实际的音频数据。
我们可以使用Python标准库中的wave模块获取WAV文件的头信息。
import wave
with wave.open('test.wav', 'rb') as wav_file:
print(wav_file.getparams())
上述代码可以获得WAV文件test.wav的头信息，getparams()方法将返回音频文件的信息元组，包含了采样率、声道数、采样精度等详细信息。
三、转换流程
1.读取WAV文件
我们可以使用Python标准库中的wave模块读取WAV文件。打开文件后，我们可以使用readframes()方法逐帧读取音频数据。
import wave
with wave.open('test.wav', 'rb') as wav_file:
nchannels, sampwidth, framerate, nframes, comptype, compname = wav_file.getparams()
frames = wav_file.readframes(nframes)
上述代码将读取WAV文件test.wav，并将头信息保存在变量中，音频数据保存在变量frames中。
2.将音频数据转换成PCM格式
在此之前，我们需要先了解一下PCM格式。PCM格式是一种“裸露”的音频数据格式，没有头信息，只有纯粹的数据。所以，我们需要将WAV格式中的头信息去除，只保留音频数据。
在PCM格式中，采样精度与字节数相关。例如，如果采样精度为16bit，则每个采样值将占用2个字节（16 / 8）。因此，我们需要将从WAV文件中读取到的音频数据进行转换。
import struct
raw_data = struct.unpack("<{}h".format(len(frames) // 2), frames)
上述代码将读取到的音频数据frames解压缩，并将其转换成了Python中的数列。
3.将PCM数据写入文件
一旦拿到了PCM格式的音频数据，我们就可以将其写入文件。以下代码将PCM格式音频数据写入pcm格式文件。
import wave
with wave.open('test.pcm', 'wb') as pcm_file:
pcm_file.setparams((nchannels, sampwidth, framerate, nframes, comptype, compname))
pcm_file.writeframes(frames)
四、总结
本文详细介绍了怎样使用Python将WAV文件转换成PCM格式。我们先了解了WAV文件的结构，并使用Python标准库中的wave模块获取了文件头信息。接着，我们将音频数据转换成了PCM格式，并将其保存在PCM文件中。这其中，我们还详细介绍了PCM格式的底层细节。
总的来说，本文的代码简单易懂，易于掌握。如果您需要将WAV文件转换成PCM格式，这篇文章将是一个不错的参考。
