matlab中的实时音频

音频系统工具箱™针对实时音频处理进行了优化。audioDeviceReader, audioDeviceWriter, audioPlayerRecorder, dsp.AudioFileReader和dsp.AudioFileWriter器是为流式传输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以及如何优化算法的提示, 请参阅音频 iseo: 缓冲、延迟和吞吐量.

本教程介绍如何在 matlab 中实现音频流处理®.它概述了创建开发测试台的工作流, 并提供了工作流每个阶段的示例。

创建开发试验台

本教程通过四个步骤创建开发测试台:

1. 生成对象以从测试台输入和输出音频。

2. 创建一个音频流循环, 逐帧处理音频帧。

3. 添加一个范围, 以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。

有关处理循环的概述, 请考虑下面完成的测试。您可以通过逐步完成本教程来重新创建此测试台。

1. 创建 input/输出系统对象 s

音频流循环可以从设备或文件中读取, 并且可以写入设备或文件。在本例中, 您将构建一个音频流循环, 该循环从文件逐帧读取音频帧, 并将音频帧写入设备。有关可选的输入/输出配置。

创建dsp.AudioFileReader指定一个文件。若要减少延迟, 请设置 dsp 的SamplesPerFrame dsp.AudioFileReader。

接下来, 创建audioDeviceWriter system 对象, 并将其采样率指定为输入系统对象的采样率。

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？(matlab)

2. 创建音频流循环

音频流循环以迭代方式处理音频。它通过以下方式这样做:

• 读取音频信号的帧

• 处理该帧的音频信号

• 将音频信号的帧写入设备或文件

• 移动到下一帧

在本教程中, 从文件中读取音频流循环的输入。输出将写入设备。

要逐帧读取音频文件, 请调用dsp.AudioFileReader, 并且不提供任何参数。要逐帧写入音频信号, 请在音频流循环中调用音频audioDeviceWriter

所有系统对象都具有release功能。作为最佳实践, 请在使用后释放系统对象, 尤其是当这些系统对象与硬件设备 (如声卡) 通信时。

3. 添加范围

音频系统工具箱用户可以使用多个作用域。两个常见的作用域是 dsp.TimeScope和 dsp.SpectrumAnalyzer。本教程使用 dsp.TimeScope音频信号的时间范围系统对象。

dsp.TimeScope中显示音频信号。创建系统对象。若要帮助可视化, 请指定TimeSpan、 BufferLength" 和YLimits" 属性的值。要逐帧显示音频信号, 请调用dsp.TimeScope流循环中的时间范围系统对象, 其中包含音频信号作为参数。

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 matlab 代码块

• 在音频流循环中调用的单独函数

• 音频流循环中调用的系统对象

在本教程中, 您将调用reverberator系统对象来处理音频流循环中的信号。

创建reverberator系统对象, 并将SampleRate属性指定为输入系统对象的采样率。若要调整混响效果, 请指定PreDelay和WetDryMix属性的值。若要将混响效果应用于音频信号帧逐帧, 请在音频流循环中调用reverberator系统对象, 并将音频信号作为参数。

添加可调谐性

音频系统工具箱用户有多个选项可将实时可调性添加到处理算法中。要将可调性添加到音频流循环, 可以使用:

• 音频测试台 –基于audioPlugin, 适用于音频插件类和大多数音频系统工具箱系统对象。

• 内置功能–音频系统工具箱中用于可视化处理算法的关键方面的功能。

• 自定义的用户界面–请参阅教程的实时参数优化。

• midi 控制器–许多音频系统工具箱系统对象包括支持 midi 控件的功能。您可以使用reverberator系统对象中的configureMIDI函数将系统对象属性同步到 midi 控件。要将 midi 控件与没有configureMIDI系统对象一起使用, 请参阅midi 控制表面接口.

• 用户数据报协议 (udp) –您可以在 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 工具在第三方环境中播放和可视化音频时调整音频处理算法。有关 udp 通信的应用示例, 请参阅使用 udp 在 daw 和 matlab 之间进行通信.

音频系统工具箱™针对实时音频处理进行了优化。audioDeviceReader, audioDeviceWriter, audioPlayerRecorder, dsp.AudioFileReader和dsp.AudioFileWriter器是为流式传输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以及如何优化算法的提示, 请参阅音频 iseo: 缓冲、延迟和吞吐量.

本教程介绍如何在 matlab 中实现音频流处理®.它概述了创建开发测试台的工作流, 并提供了工作流每个阶段的示例。

创建开发试验台

本教程通过四个步骤创建开发测试台:

1. 生成对象以从测试台输入和输出音频。

2. 创建一个音频流循环, 逐帧处理音频帧。

3. 添加一个范围, 以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。

有关处理循环的概述, 请考虑下面完成的测试。您可以通过逐步完成本教程来重新创建此测试台。

1. 创建 input/输出系统对象 s

音频流循环可以从设备或文件中读取, 并且可以写入设备或文件。在本例中, 您将构建一个音频流循环, 该循环从文件逐帧读取音频帧, 并将音频帧写入设备。有关可选的输入/输出配置, 请参阅快速入门示例。

创建dsp.AudioFileReader指定一个文件。若要减少延迟, 请设置 dsp 的SamplesPerFrame dsp.AudioFileReader。

接下来, 创建audioDeviceWriter system 对象, 并将其采样率指定为输入系统对象的采样率。

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？(matlab)

2. 创建音频流循环

音频流循环以迭代方式处理音频。它通过以下方式这样做:

• 读取音频信号的帧

• 处理该帧的音频信号

• 将音频信号的帧写入设备或文件

• 移动到下一帧

在本教程中, 从文件中读取音频流循环的输入。输出将写入设备。

要逐帧读取音频文件, 请调用dsp.AudioFileReader, 并且不提供任何参数。要逐帧写入音频信号, 请在音频流循环中调用音频audioDeviceWriter

所有系统对象都具有release功能。作为最佳实践, 请在使用后释放系统对象, 尤其是当这些系统对象与硬件设备 (如声卡) 通信时。

3. 添加范围

音频系统工具箱用户可以使用多个作用域。两个常见的作用域是 dsp.TimeScope和 dsp.SpectrumAnalyzer。本教程使用 dsp.TimeScope音频信号的时间范围系统对象。

dsp.TimeScope中显示音频信号。创建系统对象。若要帮助可视化, 请指定TimeSpan、 BufferLength" 和YLimits" 属性的值。要逐帧显示音频信号, 请调用dsp.TimeScope流循环中的时间范围系统对象, 其中包含音频信号作为参数。

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 matlab 代码块

• 在音频流循环中调用的单独函数

• 音频流循环中调用的系统对象

在本教程中, 您将调用reverberator系统对象来处理音频流循环中的信号。

创建reverberator系统对象, 并将SampleRate属性指定为输入系统对象的采样率。若要调整混响效果, 请指定PreDelay和WetDryMix属性的值。若要将混响效果应用于音频信号帧逐帧, 请在音频流循环中调用reverberator系统对象, 并将音频信号作为参数。

添加可调谐性

音频系统工具箱用户有多个选项可将实时可调性添加到处理算法中。要将可调性添加到音频流循环, 可以使用:

• 音频测试台 –基于audioPlugin, 适用于音频插件类和大多数音频系统工具箱系统对象。

• 内置功能–音频系统工具箱中用于可视化处理算法的关键方面的功能。

• 自定义的用户界面–请参阅教程的实时参数优化。

• midi 控制器–许多音频系统工具箱系统对象包括支持 midi 控件的功能。您可以使用reverberator系统对象中的configureMIDI函数将系统对象属性同步到 midi 控件。要将 midi 控件与没有configureMIDI系统对象一起使用, 请参阅midi 控制表面接口.

• 用户数据报协议 (udp) –您可以在 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 工具在第三方环境中播放和可视化音频时调整音频处理算法。有关 udp 通信的应用示例, 请参阅使用 udp 在 daw 和 matlab 之间进行通信.

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