Android音頻 - 串流正弦音發生器的奇怪行爲

第一次在這裏發佈海報。我通常喜歡自己找到答案（無論是通過研究還是試驗錯誤），但我很難在這裏找到答案。Android音頻 - 串流正弦音發生器的奇怪行爲

我在做什麼： 我正在構建一個簡單的android音頻合成器。現在，我只是在實時播放正弦音調，在用戶界面中有一個滑塊，可以在用戶調整音調的同時改變音調的頻率。

我如何構建它： 基本上，我有兩個線程 - 工作線程和輸出線程。每次調用tick（）方法時，工作線程都會使用正弦波數據填充緩衝區。一旦緩衝區被填滿，它就會通知輸出線程數據已準備好寫入音軌。我使用兩個線程的原因是因爲audiotrack.write（）阻塞，並且我希望工作線程能夠儘快開始處理其數據（而不是等待音軌完成寫入）。 UI上的滑塊簡單地改變工作線程中的變量，以便工作線程的tick（）方法讀取對頻率的任何更改（通過滑塊）。

什麼作品： 幾乎所有;線程通信良好，播放中似乎沒有任何間隙或點擊。儘管緩衝區大小很大（謝謝安卓），但響應速度還是可以的。頻率變量確實會改變，tick（）方法中的緩衝區計算過程中使用的中間值也會改變（由Log.i（）驗證）。

什麼不工作： 出於某種原因，我似乎無法獲得可聽頻率的連續變化。當我調整滑塊時，頻率會逐步改變，通常爲四分之一或五分之一。理論上講，我應該聽到1Hz的變化，但我不是。奇怪的是，似乎對滑塊的改變導致正弦波在諧波序列中通過間隔播放;但是，我可以驗證頻率變量不是捕捉到默認頻率的整數倍。

我的音軌被設置爲這樣：

_buffSize = AudioTrack.getMinBufferSize(sampleRate, AudioFormat.CHANNEL_OUT_STEREO, AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT); 
_audioTrackOut = new AudioTrack(AudioManager.STREAM_MUSIC, _sampleRate, AudioFormat.CHANNEL_OUT_STEREO, AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT, _buffSize, AudioTrack.MODE_STREAM);

工作者線程的緩衝區被填充（通過打勾（））這樣：

public short[] tick() 
{ 
    short[] outBuff = new short[_outBuffSize/2]; // (buffer size in Bytes)/2 
    for (int i = 0; i < _outBuffSize/2; i++) 
    { 
     outBuff[i] = (short) (Short.MAX_VALUE * ((float) Math.sin(_currentAngle))); 

     //Update angleIncrement, as the frequency may have changed by now 
     _angleIncrement = (float) (2.0f * Math.PI) * _freq/_sampleRate; 
     _currentAngle = _currentAngle + _angleIncrement;  
    } 
    return outBuff;  
}

音頻數據被寫入像這個：

_audioTrackOut.write(fromWorker, 0, fromWorker.length);

任何幫助將不勝感激。我怎樣才能獲得更頻繁的頻率變化？我非常確信我的tick（）中的邏輯是正確的，因爲Log.i（）驗證了角度增量和currentAngle變量正在被正確更新。

謝謝！

更新：

我在這裏找到了類似的問題：Android AudioTrack buffering problems 解決方案提出了一個必須能夠生產樣品足夠快的audioTrack，這是有道理的。我將採樣率降低到22050Hz，並進行了一些經驗性測試 - 在最差的情況下，我可以在大約6ms內填充緩衝區（通過tick（））。這是綽綽有餘的。在22050Hz，audioTrack給我一個2048個樣本（或4096個字節）的緩衝區大小。所以，每個填充的緩衝區持續〜0。0928秒的音頻，這比創建數據所用的時間長（1〜6 ms）。所以，我知道我生產樣品的速度不會有任何問題。

我還應該注意，對於應用程序生命週期的前3秒，它可以正常工作 - 滑塊的平滑掃描會在音頻輸出中產生平滑掃描。在此之後，它開始變得非常波濤洶涌（聲音每100Mhz只發生一次變化），之後，它根本不會響應滑塊輸入。

我也修復了一個錯誤，但我認爲它沒有效果。 AudioTrack.getMinBufferSize（）返回BYTES中允許的最小緩衝區大小，我使用這個數字作爲tick（）中緩衝區的長度 - 現在我使用這個數字的一半（每個樣本2字節）。

來源

2012-04-15 Tsherr

您使用'_freq'更改什麼事件？每次真的變化1Hz嗎？對不起，我不清楚你的**有哪些不適用的部分。你能提供一個完整的工作代碼樣本或合成聲音片段，以便**聽到**你的問題。對於聲音片段：原始聲音數據格式正常 - 只需將緩衝區寫入文件，而不是寫入聲卡。例如，16位/有符號/單聲道/ 44100赫茲。 – 2012-04-15 01:16:58

要更改_freq，我使用OnSeekBarChangeListener通過onProgressChanged（）向_freq寫入一個新的int值。不過，我也嘗試過使用按鈕（上/下），頻率增加1赫茲，並且在許多增量之後，音調只有可聽見的差異（例如，音調跳躍了大約三分之一或四分之一，而不是1Hz）。這是一個發生了什麼的例子;這是當我緩慢地上下滑動滑塊時，我聽到的，以1Hz爲增量遞增頻率。（從〜200 - 〜1000Hz）：http://www.sendspace.com/file/tpxuwr – Tsherr 2012-04-15 01:29:31

我在網上發現了類似的問題，但其提出的解決方案沒有幫助 - 請參閱上面的更新。 – Tsherr 2012-04-15 06:33:42

我找到了！

事實證明，問題與緩衝區或線程無關。

由於計算的角度相對較小，所以在最初的幾秒內它聽起來很好。隨着程序運行並且角度增大，Math.sin（_currentAngle）開始產生不可靠的值。

因此，我用FloatMath.sin()替換Math.sin()。

我也取代 _currentAngle = _currentAngle + _angleIncrement;

與

_currentAngle = ((_currentAngle + _angleIncrement) % (2.0f * (float) Math.PI));，所以角度始終< 2 * PI。

工程就像一個魅力！非常感謝您的幫助，praetorian機器人！

來源

2012-04-15 08:23:32 Tsherr

該死的，我忘了2 * Pi正常化！我已經在我自己的舊代碼中看到了它，但錯過了它的缺席。但我認爲角度變量的溢出應該會產生點擊效果，而您的示例聽起來不同。無論如何，我很高興你解決了你的問題。 – 2012-04-15 13:50:42

Android音頻 - 串流正弦音發生器的奇怪行爲

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