最近遇到一个基于输入文本生成摩斯代码音频文件的需求。几番搜索无果之后，我决定自己编写一个生成器。
因为我希望通过web的方式访问我的摩斯代码音频文件，所以我决定采用PHP作为我主要的编程语言。上面的截图显示了一个开始生成莫斯代码的网页。在下载的zip文件中，包含了用于提交文本的网页以及用于生成和展现音频文件的PHP源文件。如果你想测试PHP代码，你需要将网页和相关的PHP文件复制到启用了PHP的服务器上。
对于许多人来说，莫斯代码就像一些老电影中表现的那样，就是一些“点”和“横线”的序列，或者一连串的哔哔声。显然，如果你想用计算机代码来生成莫斯代码，这样的了解是远远不够的。这篇文章将会介绍生成莫斯代码的要素，如何生成WAVE 格式的音频文件，以及如何用PHP将莫斯代码转化成音频文件。
莫斯代码
莫斯代码是一种文本编码方式。它的优点是编码方便，而且用人耳就能够方便的解码。本质上，是通过音频（或者无线电频）的开和关，从而形成或短或长的音频脉冲，一般称作点（dot）和线（dash），或者用无线电术语称作“嘀”和“嗒”。用现代数字通信术语，莫斯代码是一种振幅键控（amplitude shift keying ，ASK）。
在莫斯代码中，字符（字母，数字，标点符号和特殊符号）被编码成一个“嘀”和“嗒”的序列。所以为了把文本转化成莫斯代码，我们首先要确定如何来表示“嘀”和“嗒”。一个很显然的选择就是，用0表示“嘀”，用1表示“嗒”，或者反过来。不幸的是，莫斯代码采用的是可变长编码方案。所以我们也必须要使用一种可变长序列，或者采取一种方式，把数据打包成一种计算机内存通用的固定位宽（fixed bit-size）的格式。另外，需要特别注意的是，莫斯代码并不区分字母大小写，而且对一些特殊符号无法编码。在我们这个实现中，未定义的字符和符号将会被忽略。
在这个项目中，内存占用并不是一个需要特别考虑的问题。所以，我们提出一个简单的编码方案，即用“0”来表示每个“嘀”，用“1”来表示每个“嗒”，并且把他们放在一个字符串关联数组中。定义莫斯代码编码表的PHP代码就像下面这样：
$CWCODE = array ('A'=>'01','B'=>'1000','C'=>'1010','D'=>'100','E'=>'0', 'F'=>'0010','G'=>'110','H'=>'0000','I'=>'00','J'=>'0111', 'K'=>'101','L'=>'0100','M'=>'11','N'=>'10', 'O'=>'111', 'P'=>'0110','Q'=>'1101','R'=>'010','S'=>'000','T'=>'1', 'U'=>'001','V'=>'0001','W'=>'011','X'=>'1001','Y'=>'1011', 'Z'=>'1100', '0'=>'11111','1'=>'01111','2'=>'00111', '3'=>'00011','4'=>'00001','5'=>'00000','6'=>'10000', '7'=>'11000','8'=>'11100','9'=>'11110','.'=>'010101', ','=>'110011','https://www.jb51.net/'=>'10010','-'=>'10001','~'=>'01010', '?'=>'001100','@'=>'00101');
需要注意的是，如果你特别在意内存占用的话，上面的代码可以解释为位（bit）。给每个代码增加一个开始位，就可以形成一个位的模式，每个字符就可以用一个字节来储存。同时，当解析最终编码的时候，要删除开始位左边的位（bit），从而获得真正的变长编码。
尽管许多人没有意识到，事实上“时间间隔”是定义莫斯代码的主要因素，所以理解这一点是生成莫斯代码的关键。所以，我们要做的第一件事，就是定义莫斯代码的内部码（即“嘀”和“嗒”）的时间间隔。为了方便起见，我们定义一个“嘀”的声音长度为一个时间单位dt，“嘀”和“嗒”之间的间隔也是一个时间单位dt；定义一个“嗒”的长度为3个dt，字符（letters）之间的间隔也是3个dt；定义单词（words）之间的间隔是7个dt。所以，总结起来，我们的时间间隔表就像下面这样：
在莫斯代码中，编码声音的“播放速度”通常用 单词数/分钟(WPM) 来表示。由于英文单词有不同的长度，而且字符也有不同数量的“嘀”和“嗒”，所以，从WPM转化成（音频）数字采样并不是看上去那样简单。在一份被国际组织采用的方案中，采用5个字符作为单词的平均长度，同时，一个数字或标点符号被当做2个字符。这样，平均一个单词就是50个时间单位dt。这样，如果你指定了WPM，那么我们总的播放时间就是 50 * WPM的时间单位/分钟，每个“嘀”（即一个时间单位dt）的长度等于1.2/WPM秒。这样，给出一个“嘀”的时间长度，其他元素的时间长度很容易就能够计算出来。