c++ - 使用 PortAudio 回调和 ASIO sdk 的输入延迟

Question

我正在尝试使用 portaudio 库和 ASIO sdk 从我的吉他获取输入以通过我的计算机播放。

我一直在按照官方网站上的一些教程来设置基础知识。目前我让它工作，以便 portaudio 正在监听正确的输入和输出设备，并且我有回调设置来只输出输入而不像这样对它做任何事情:

static int paTestCallback(const void *inputBuffer, void *outputBuffer, unsigned long framesPerBuffer, const PaStreamCallbackTimeInfo* timeInfo, PaStreamCallbackFlags statusFlags, void *userData)
{
    float *out = (float*)outputBuffer;
    float* in = (float*)inputBuffer;

    for (int i = 0; i<framesPerBuffer; i++)
    {
        *out++ = *in++;  /* left */
        *out++ = *in++;  /* right */
    }
    return 0;
}

这个回调是通过调用这个来设置的:

PaError error = Pa_OpenDefaultStream(&stream, 2, 2, paFloat32, 44100, paFramesPerBufferUnspecified, paTestCallback, &data);
Pa_StartStream(stream);

现在，这确实有效，但是当我在吉他上敲弦以及通过监听器听到它时，我有很多延迟(大约 0.5 秒)。

有没有办法解决这个延迟？需要重写回调方法吗？

编辑:

所以，我使用这段代码而不是基本的 Pa_OpenDefaultStream()

得到了更好的延迟

int defaultIn = Pa_GetDefaultInputDevice();
int defaultOut = Pa_GetDefaultOutputDevice();

PaStreamParameters *inParam = new PaStreamParameters();
inParam->channelCount = 2;
inParam->device = defaultIn;
inParam->sampleFormat = paFloat32;
inParam->suggestedLatency = 0.05;

PaStreamParameters *outParam = new PaStreamParameters();
outParam->channelCount = 2;
outParam->device = defaultOut;
outParam->sampleFormat = paFloat32;
outParam->suggestedLatency = 0;

error = Pa_OpenStream(&stream, inParam, outParam, 44100, paFramesPerBufferUnspecified, paNoFlag, paTestCallback, &data);
if (error != paNoError) {
    Logger::log("[PortAudioManager] Could not open default stream. Exiting function...");
    return;
}

Pa_StartStream(stream);

虽然仍然有一点延迟，但在弹奏多于一个音符时最为明显。

编辑:

在 Ross-Bencina 的帮助下，我发现 Windows 默认输入设备和输出设备不会对 PortAudio 中主机 api 的索引进行任何更改。我似乎一直在使用MME。我执行了以下操作以获得 ASIO 设备的正确索引:

int hostNr =  Pa_GetHostApiCount();

std::vector<const PaHostApiInfo*> infoVertex;
for (int t = 0; t < hostNr; ++t) {
    infoVertex.push_back(Pa_GetHostApiInfo(t));
}

然后我检查了哪个是带有 ASIO 的，并将 PaStreamParameters 中的 suggestedLatency 设置为 0，现在延迟消失了，声音很好(虽然现在是单声道)。

Answer 1

使用 paFramesPerBufferUnspecified 您走在正确的轨道上。

ASIO 延迟行为取决于驱动程序。有两种可能:

1. ASIO 驱动程序允许代码(即 PortAudio)请求延迟(可能有一些限制)。 PortAudio 发现受支持的驱动程序缓冲区大小与您请求的延迟之间的最佳匹配。

2. 另一种可能性是您的音频接口(interface)不提供对延迟设置的编程控制。相反，延迟只能从驱动程序的 ASIO 控制面板 UI 中选择(并且驱动程序将在 PortAudio 上强制使用固定的缓冲区大小)。在这种情况下，您应该调查驱动程序控制面板 UI 以设置最低可行延迟。

在任何一种情况下，您使用 Pa_OpenStream 的方法都接近最佳，但您应该要求输入和输出都为零延迟(在您的编辑中，您要求输入延迟为 50 毫秒，输出延迟为零) .最终结果将是 PortAudio 选择最小的可用 ASIO 缓冲区大小。如果事实证明这不稳定(音频故障)，那么您将需要增加请求的延迟。

include/pa_asio.h 公开了一个特定于主机 API 的接口(interface)，用于查询驱动程序允许的 ASIO 缓冲区大小(请注意，如果您更改控制面板中的设置，这可能会发生变化)。它还提供了显示驱动程序控制面板 UI 的功能。

编辑:请注意，如果您仅为 ASIO 构建 PortAudio，则 Pa_GetDefaultInputDevice() 和 Pa_GetDefaultOutputDevice() 将仅返回 ASIO 设备。如果您在构建中包含任何其他更常见的 API(例如 WMME 或 DirectSound)，它们将被优先作为(最低公分母)默认设备。您可以添加一个检查以确保您实际上正在访问 ASIO 设备:

assert(Pa_GetHostApiInfo(Pa_GetDeviceInfo(Pa_GetDefaultOutputDevice())->hostApi)->type == paASIO);

如果 PortAudio 编译时支持多个主机 API: 要获取默认 ASIO 设备:使用 Pa_GetHostApiCount 和 Pa_GetHostApiInfo 枚举主机 API 以查找 ASIO 主机 API。然后从返回的 PaHostApiInfo 结构中提取默认的 ASIO 设备索引。