音频I/O:缓冲，延迟，和吞吐量- MATLAB和Simulink金宝app - 金宝app,下载188bet金宝搏,金宝搏官方网站

音频I/O:缓冲、延迟和吞吐量

Audio Toolbox™为实时流处理进行了优化。它的输入和输出System对象是高效的、低延迟的，它们控制所有必要的参数，因此您可以在吞吐量和延迟之间进行权衡。

本教程描述了MATLAB^®软件实现实时流处理。本教程介绍了优化流处理算法的关键术语和基本技术。有关更详细的技术描述和概念，请参阅本教程中使用的音频I/O系统对象的文档。

本教程中呈现的概念在MATLAB环境中的系统对象方面描述。相同的概念可以应用于Simulink中的相应块金宝app^®环境。

输入音频流

要从文件中获取音频流，请使用dsp。AudioFileReaderSystem Object™。要从设备获取音频流，请使用audiodevicereader.系统对象。

此图和下面的描述表示使用audiodevicereader.系统对象。

配置

你的财产audiodevicereader.指定驱动程序、设备(声卡)、采样率、位深度、缓冲区大小以及设备的输入通道和从audiodevicereader.目的。您的对象将这些规范传达给驱动程序一次设置．

实时处理循环

麦克风接收声音，并向声卡发送连续的电子信号。
声卡按照配置过程中指定的采样率、缓冲区大小和位深度执行模数转换。
模数转换器将音频样本写入声卡缓冲区。如果缓冲区已满，则丢弃新样本。这些样品称为超支．
的audiodevicereader.使用驱动程序迭代地从声卡缓冲区中拉动最旧的帧。

输出音频流

将音频流发送到文件中，请使用dsp.audiofileWriter.系统对象。要将音频流发送到设备，请使用audiodevicewriter.系统对象。

此图和下面的描述在播放Monichannel信号时表明数据流量audiodevicewriter.系统对象。

配置

你的财产audiodevicewriter.指定设备的输出通道和列输入的驱动程序，设备（声卡），采样率，位深度，缓冲区大小和通道映射audiodevicewriter.目的。您的对象将这些规范传达给驱动程序一次设置．

实时处理循环

处理阶段将变量长度帧传递给audiodevicewriter.系统对象。
audiodevicewriter.将帧发送到声卡的缓冲区。
声卡从缓冲区中提取最旧的帧并执行数字到模拟转换。声卡将模拟块发送到扬声器。如果声卡尝试从其拉动时，缓冲区是空的，则声卡输出了一个沉默区域。这被称为欠跑．

同步音频到和从设备

要同时读取和写入单个音频设备，请使用audioPlayerRecorder系统对象。

此图和下面的描述表示用audioPlayerRecorder系统对象。

配置

你的财产audioPlayerRecorder指定设备和对象之间的设备（声卡），采样率，位深度，缓冲区大小和通道映射。您的对象将这些规范传达给驱动程序一次设置．

实时处理循环

麦克风接收声音，并向声卡发送连续的电子信号。同时，扬声器播放从声卡接收到的模拟块。
声卡执行所获取的音频信号的模数转换，并将数字块写入输入缓冲区。如果输入缓冲区已满，则丢弃新的样本。同时，声卡将最旧的帧从输出缓冲区拉动，并执行要播放的下一个音频块的数字到模拟转换。如果声卡尝试检索数据时输出缓冲区是空的，则声卡输出静音区域。
的audioPlayerRecorder对象将采集到的音频信号返回到MATLAB环境进行处理。的参数指定要播放的音频audioPlayerRecorder用于在下一个I/O周期中回放。

优化性能的术语和技术

信号下降

欠跑指输出信号沉默。当数字到模拟转换时，如果设备缓冲区为空，则输出信号静默。当MATLAB中的处理循环不能以声卡要求的速率提供样本时，就会产生这种结果。调用时返回欠运行的样本数audioPlayerRecorder或者audiodevicewriter.目的。
超支指输入信号掉落。当处理阶段没有与采集样本的采集时不保持速度时，会发生输入信号液滴。当您打电话给您时，返回的样本数量audioPlayerRecorder或者audiodevicereader.目的。

如果遇到溢出或欠运行，请尝试以下一种或多种方法改进I/O系统:

何时发生超支或欠欠时。如果它发生在第一个迭代中，请考虑呼叫设置在您的系统对象上，在需要实时处理的循环之前。在开始真实处理之前，您还可以在有几个框架中使用具有伪数据的I / O系统。有关更多信息，请参阅测量流式实时音频算法的性能．
如果您在Windows上使用DirectSound驱动程序^®平台，考虑切换到WASAPI或ASIO™驱动程序。ASIO驱动有最少的开销。如果你使用的是ASIO驱动程序，请确保MATLAB中的帧大小匹配ASIO缓冲区大小。您可以使用asiosettings从matlab打开asio首选项UI。
如果您可以为应用程序添加更多延迟，请考虑增加对象的缓冲区大小。缺省情况下，缓冲区大小是音频对象处理的数据的帧大小。
如果您能够减少信号分辨率，请考虑降低采样率。
关闭机器上所有不必要的进程，比如邮件检查器和文件同步工具。这些进程可以通过中断和干扰音频处理循环异步请求CPU时间。
为了最大化性能，请从实时循环中删除所有绘图和可视化。如果您需要在处理循环中更新可视化，请使用DSP System Toolbox™范围，例如Timescope.，dsp。简介,或dsp.arrayplot.．按照第1点中列出的建议来设置和预运行范围。如果需要自定义图形或正在循环中处理回调，请使用drawn命令并指定有限的更新速率来优化事件队列。
如果处理循环是算法的重，请尝试分析循环以找到瓶颈，然后应用适当的措施：
- 用经过速度优化的MATLAB特性取代手写代码。
- 遵循性能最佳实践:提高绩效的技巧．
- 使用MATLAB可执行文件（MEX文件）使用MATLAB编码器™可能导致更快的执行。看到从音频流中删除干扰音了一个例子。
  您也可以生成独立的可执行文件(EXE文件)。看到为参数音频均衡器生成独立的可执行文件了一个例子。
- 如果您正在考虑将算法转换为VST插件，则尝试将其运行为Matlab中的VST插件。VST插件生成在引擎盖下使用C代码生成技术，并在MATLAB中运行生成的VST插件可能会导致比原始MATLAB代码更快的执行。看到音频插件在MATLAB和主机外部音频插件要了解如何设计，生成，然后主持VST插件。