主要内容

实时音频MATLAB

Audio Toolbox™为实时音频处理进行了优化。audioDeviceReaderaudioDeviceWriteraudioltayerrecorder.dsp.audiofilereader.,dsp。AudioFileWriter是为流多通道音频而设计的,它们提供了必要的参数,以便您可以在吞吐量和延迟之间进行权衡。

有关实时处理的信息和如何优化算法的提示,请参见音频I / O:缓冲,延迟和吞吐量

本教程描述了如何在MATLAB中实现音频流处理®.它概述了创建开发测试台的工作流,并为工作流的每个阶段提供了示例。

创建一个开发测试台

本教程将通过以下四个步骤创建一个开发测试平台:

  1. 构建对象以从测试台上输入和输出音频。

  2. 创建一个音频流循环,逐帧处理音频。

  3. 添加一个作用域来可视化音频流循环的输入和输出。

  4. 为音频流循环添加处理算法。

本教程还讨论了实时可视化和调整处理算法的工具。

对于处理循环的概述,请考虑下面已完成的测试台。您可以通过逐步学习本教程来重新创建这个测试台。

完整的测试平台代码

1.创建输入/输出系统对象S.

您的音频流循环可以从设备或文件读取,并且可以写入设备或文件。在此示例中,构建一个音频流循环,该循环从文件读取音频帧逐帧,并将音频帧逐帧写入设备。看快速开始示例用于替代输入/输出配置。

创建一个dsp.audiofilereader.System Object™并指定文件。要减少延迟,请设置SamplesPerFrame财产的dsp.audiofilereader.系统对象到小帧大小。

接下来,创建一个audioDeviceWriter系统对象并将其采样率指定为文件读取器的采样率。

有关如何使用系统对象的详细信息,请参阅什么是系统对象?

查看示例代码

2.创建音频流循环

音频流循环迭代地处理音频。它是这样做的:

  • 读取音频信号的框架

  • 处理那帧音频信号

  • 将该帧写入设备或文件

  • 移动到下一个框架

在本教程中,音频流循环的输入是从文件中读取的。输出被写入设备。

要逐帧读取音频文件,请拨打您的dsp.audiofilereader.在您的音频流循环中,不提供任何参数。要编写逐帧音频信号,请调用您的audioDeviceWriter在您的音频流循环中,具有音频信号作为参数。

查看示例代码

所有System对象都有一个释放函数。作为一种最佳实践,在使用后释放System对象,特别是当这些System对象正在与硬件设备(如声卡)通信时。

3.添加范围

有几个范围可用。两个常见的范围是timescopedsp.spectrumanalyzer..本教程使用timescope使音频信号形象化。

timescope系统对象在时域显示音频信号。创建System对象。要帮助可视化,请指定时间间隔BufferLength,吉姆斯属性。要逐帧可视化音频信号,调用timescope音频流循环中的系统对象,音频信号作为参数。

查看示例代码

4.开发处理算法

在大多数应用程序中,您希望在音频流循环中处理音频信号。处理阶段可以是:

  • 音频流循环中的一个MATLAB代码块

  • 在音频流循环中调用的单独函数

  • 在音频流循环中调用的System对象

在本教程中,调用混响者来处理音频流循环中的信号。

创建一个混响者系统对象,并指定采样率属性作为文件读取器的采样率。若要调整混响效果,请指定对应的值预延迟湿润混合属性。要将混响效果应用于逐帧音频信号,请调用混响者在您的音频流循环中,具有音频信号作为参数。

查看示例代码

添加可调性

Audio Toolbox用户有几个选项可以向处理算法添加实时可调性。要添加可调谐的音频流循环,您可以使用:

  • 音频测试台上-基于ui的练习audioplugin类和大多数音频工具箱系统对象。

  • 内置函数 - 音频工具箱中的功能,用于可视化处理算法的关键方面。

  • 一个定制的用户界面-见实时参数调整为教程。

  • MIDI控制器 - 许多音频工具箱系统对象包括支持MIDI控件的功能。金宝app你可以使用configuremidi.功能在混响者系统对象将系统对象属性同步到MIDI控件。使用MIDI控件与没有没有A的系统对象configuremidi.功能,请参阅MIDI控制界面

  • 用户数据报协议(UDP) -你可以在MATLAB中使用UDP进行无连接传输。您还可以使用UDP在环境之间接收或传输数据报。可能的应用包括使用MATLAB工具来调整音频处理算法,同时在第三方环境中播放和可视化音频。UDP通信的示例应用,请参见基于UDP的DAW与MATLAB之间的通信

快速开始示例

从设备到设备的音频流

音频流从设备到文件

音频流从文件到设备

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