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我尝试使用DirectSoundC#将声音样本麦克风流式传输到扬声器。它应该类似于“听麦克风”,但后来我想用它来做其他事情。通过测试我的方法,我注意到背景中有无声的搔痒声和噼啪声。我猜这与写入和播放缓冲区之间的延迟有关,该延迟必须大于写入块的延迟。

如果我将录制和播放之间的延迟设置为小于 50 毫秒。大多数情况下它都有效,但有时我会听到非常响亮的开裂声。所以我决定延迟至少 50 毫秒。这对我来说没问题,但是系统“听设备”的延迟似乎要短得多。我猜它大约是 15-30 毫秒,几乎不明显。对于 50 毫秒,我至少得到一点混响效果。

在下面,我将向您展示我的麦克风代码(部分):初始化是这样完成的:

        capture = new Capture(device);

        // Creating the buffer
        // Determining the buffer size
        bufferSize = format.AverageBytesPerSecond * bufferLength / 1000;
        while (bufferSize % format.BlockAlign != 0) bufferSize += 1;
        chunkSize = Math.Max(bufferSize, 256); 
        bufferSize = chunkSize * BUFFER_CHUNKS;
        this.bufferLength = chunkSize * 1000 / format.AverageBytesPerSecond; // Redetermining the buffer Length that will be used.

        captureBufferDescription = new CaptureBufferDescription();
        captureBufferDescription.BufferBytes = bufferSize;
        captureBufferDescription.Format = format;
        captureBuffer = new CaptureBuffer(captureBufferDescription, capture);

        // Creating Buffer control           
        bufferARE = new AutoResetEvent(false);
        // Adding notifier to buffer.
        bufferNotify = new Notify(captureBuffer);
        BufferPositionNotify[] bpns = new BufferPositionNotify[BUFFER_CHUNKS];
        for(int i = 0 ; i < BUFFER_CHUNKS ; i ++) bpns[i] =    new BufferPositionNotify() { Offset = chunkSize * (i+1) - 1, EventNotifyHandle = bufferARE.SafeWaitHandle.DangerousGetHandle() };
        bufferNotify.SetNotificationPositions(bpns); 

捕获将在一个额外的线程中像这样运行:

        // Initializing
        MemoryStream tempBuffer = new MemoryStream();

        // Capturing
        while (isCapturing && captureBuffer.Capturing)
        {
            bufferARE.WaitOne();
            if (isCapturing && captureBuffer.Capturing)
            {
                captureBuffer.Read(currentBufferPart * chunkSize, tempBuffer, chunkSize, LockFlag.None);
                ReportChunk(applyVolume(tempBuffer.GetBuffer()));
                currentBufferPart = (currentBufferPart + 1) % BUFFER_CHUNKS;
                tempBuffer.Dispose();
                tempBuffer = new MemoryStream(); // Reset Buffer;
            }
        }

        // Finalizing
        isCapturing = false;
        tempBuffer.Dispose();
        captureBuffer.Stop();
        if (bufferARE.WaitOne(bufferLength + 1)) currentBufferPart = (currentBufferPart + 1) % BUFFER_CHUNKS; // That on next start the correct bufferpart will be read.
        stateControlARE.Set();

捕获ReportChunk时将数据作为可以订阅的事件发送给扬声器。扬声器部分初始化如下:

        // Creating the dxdevice.
        dxdevice = new Device(device);
        dxdevice.SetCooperativeLevel(hWnd, CooperativeLevel.Normal);

        // Creating the buffer
        bufferDescription = new BufferDescription();
        bufferDescription.BufferBytes = bufferSize;
        bufferDescription.Format = input.Format;
        bufferDescription.ControlVolume = true;

        bufferDescription.GlobalFocus = true; // That sound doesn't stop if the hWnd looses focus.
        bufferDescription.StickyFocus = true; // - " -
        buffer = new SecondaryBuffer(bufferDescription, dxdevice);
        chunkQueue = new Queue<byte[]>();

        // Creating buffer control
        bufferARE = new AutoResetEvent(false);

        // Register at input device
        input.ChunkCaptured += new AInput.ReportBuffer(input_ChunkCaptured);

数据由事件方法放入队列中,只需:

        chunkQueue.Enqueue(buffer);
        bufferARE.Set();

填充播放缓冲区和启动/停止播放缓冲区由另一个线程完成:

        // Initializing
        int wp = 0;
        bufferARE.WaitOne(); // wait for first chunk

        // Playing / writing data to play buffer.
        while (isPlaying)
        {
            Thread.Sleep(1);
            bufferARE.WaitOne(BufferLength * 3); // If a chunk is played and there is no new chunk we try to continue and may stop playing, else may the buffer runs out. 
            // Note that this may fails if the sender was interrupted within one chunk
            if (isPlaying)
            {
                if (chunkQueue.Count > 0)
                {
                    while (chunkQueue.Count > 0) wp = writeToBuffer(chunkQueue.Dequeue(), wp);
                    if (buffer.PlayPosition > wp - chunkSize * 3 / 2) buffer.SetCurrentPosition(((wp - chunkSize * 2 + bufferSize) % bufferSize));
                    if (!buffer.Status.Playing)
                    {
                        buffer.SetCurrentPosition(((wp - chunkSize * 2 + bufferSize) % bufferSize));    // We have 2 chunks buffered so we step back 2 chunks and play them while getting new chunks.
                        buffer.Play(0, BufferPlayFlags.Looping);
                    }
                }
                else
                {
                    buffer.Stop();
                    bufferARE.WaitOne(); // wait for a filling chunk
                }
            }
        }

        // Finalizing
        isPlaying = false;
        buffer.Stop();
        stateControlARE.Set();

writeToBuffer简单地将入队的块写入缓冲区,this.buffer.Write(wp, data, LockFlag.None);并关心bufferSizeand chunkSizewp它表示最后的写入位置。我认为这就是我的代码重要的一切。也许定义丢失了,至少还有另一种方法可以启动/停止=控制线程。

我已经发布了这段代码,以防我在填充缓冲区时出错或我的初始化错误。但我猜这个问题的发生是因为 C# 字节码的执行太慢或类似的东西。但最后我的问题仍然悬而未决:我的问题是如何减少延迟以及如何避免不应该存在的噪音?

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2 回答 2

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我知道你的问题的原因和你可以解决的方法,但是我不能在 C# 和 .Net 中实现它,所以我会解释它,希望你能找到你的方法。

音频将由您的麦克风录制。以指定的频率(例如 44100 )然后以相同的采样率(再次 44100 )在声卡上播放,问题是在输入设备(例如麦克风)中计算时间的晶体与在声卡中播放声音。而且差异很小,它们不一样(全世界没有 2 个完全相同的晶体),所以一段时间后,您的播放程序就会出现差距。

现在解决方案是重新采样数据以匹配输出的采样率,但我不知道如何在 C# 和 .Net 中做到这一点

于 2012-08-07T23:39:38.433 回答
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很久以前我发现,这个问题是由Thread.Sleep(1);高 CPU 使用率引起的。由于windows定时器分辨率默认为15.6ms,这个休眠并不意味着休眠1ms,而是休眠到下一个时钟中断到来。(更多阅读本文)结合高 CPU 使用率,它可能堆叠到一个块的长度甚至更多。

例如:如果我的块大小是 40 毫秒,这可能是大约 46.8 毫秒(3 * 15.6 毫秒),这会导致发痒。一种解决方案是将分辨率设置为 1ms。这可以通过这种方式完成:

[DllImport("winmm.dll", EntryPoint="timeBeginPeriod", SetLastError=true)]
private static extern uint timeBeginPeriod(uint uiPeriod);

[DllImport("winmm.dll", EntryPoint="timeEndPeriod", SetLastError=true)]
private static extern uint timeEndPeriod(uint uiPeriod);

void routine()
{
   Thead.Sleep(1); // May takes about 15,6ms or even longer.
   timeBeginPeriod(1); // Should be set at the startup of the application.
   Thead.Sleep(1); // May takes about 1, 2 or 3 ms depending on the CPU usage.

   // ... time depending routines goes here ...

   timeEndPeriod(1); // Should end at application shutdown.
}

据我所知,这应该由directx 完成。但由于此设置是全局设置,应用程序的其他部分或其他应用程序可能会更改它。如果应用程序设置并撤销一次设置,则不应发生这种情况。但不知何故,它似​​乎是由任何脏的程序部分或其他正在运行的应用程序引起的。

需要注意的另一件事是,如果您出于任何原因跳过一个块,您是否仍在使用directx 缓冲区的正确位置。在这种情况下,需要重新同步。

于 2012-08-08T10:06:26.630 回答