audio - 我需要担心程序中的整体音频增益吗？

Question

数字音频链中的某处是否存在电平限制？

我正在使用 OpenAL 开发一款塔防游戏，会有许多塔同时开火，都使用相同的音效(至少目前如此)。我担心的是同时触发太多声音可能会导致扬声器被炸毁，或者至少会让用户感到头疼。

在我看来，无论是在软件中，还是在声卡硬件级别，都应该有一个电平限制器，以防止像我这样的傻瓜这样做。

谁能证实这一点，如果是的话，告诉我这个限制器在哪里？谢谢!

Answer 1

事实上，如果信号在到达 DAC 之前被简单地剪辑在软件中，你会很幸运。您可以自己轻松地实现这一点。当我说“削波”时，我的意思是将超过最大值的幅度设置为最大值，而不是允许溢出、回绕或其他不那么令人不快的结果。在这个阶段剪辑通常听起来很糟糕，但我提到的替代方案听起来更糟。

在这方面实际上有一个重要的考虑因素:你是在浮点还是 int 中渲染？如果是 int，你的净空是多少？使用 int，您几乎可以在任何阶段剪辑或溢出。对于浮点，这只会作为严重的设计缺陷发生。当然，在与 DAC/硬件接口(interface)时，您通常最终必须转换为 int。 DAC 将限制输出，因为它在非常特定的限制范围内处理信号。在最坏的情况下，这将相当于 0 dB FS 的(采样)白噪声(这对用户来说可能是一种糟糕的体验)。所以... DAC 用作限制器，尽管这个阶段只会显着降低信号导致听力或设备损坏的可能性。

无论如何，您可以轻松避免这种情况，我建议您自己做，因为您可以直接控制声音的数量及其幅度。在最坏的情况下，峰值为 0 dB FS 的样本都将收敛在同一个样本上，您需要将信号(发射总和)乘以发射总和的倒数:
output[i] = numShots > 1 ? allThoseShots[i]*(1.0/numShots) : allThoseShots[i];
这在很多情况下并不理想(因为会有夸张的闪避声)。因此，除了整体减少同时拍摄的数量外，您实际上应该引入一个限制器。然后你以较低的因子回退镜头信号，因为它们的峰值不太可能在同一时间点收敛。一个具有约 10 毫秒前瞻的简单限制器应该可以防止你做一些糟糕的事情。在 Debug模式下检测重限制也是一个好主意，这可以捕获上游设计问题。

无论如何，你绝对应该考虑适当的增益补偿你的责任 - 你永远不想剪辑输出 DAC。事实上，你想留下一些空间(引用:样本间峰值)。