Android音频 - 串流正弦音发生器的奇怪行为

问题描述：

第一次在这里发布海报。我通常喜欢自己找到答案（无论是通过研究还是试验错误），但我很难在这里找到答案。Android音频 - 串流正弦音发生器的奇怪行为

我在做什么： 我正在构建一个简单的android音频合成器。现在，我只是在实时播放正弦音调，在用户界面中有一个滑块，可以在用户调整音调的同时改变音调的频率。

我如何构建它： 基本上，我有两个线程 - 工作线程和输出线程。每次调用tick（）方法时，工作线程都会使用正弦波数据填充缓冲区。一旦缓冲区被填满，它就会通知输出线程数据已准备好写入音轨。我使用两个线程的原因是因为audiotrack.write（）阻塞，并且我希望工作线程能够尽快开始处理其数据（而不是等待音轨完成写入）。 UI上的滑块简单地改变工作线程中的变量，以便工作线程的tick（）方法读取对频率的任何更改（通过滑块）。

什么作品： 几乎所有;线程通信良好，播放中似乎没有任何间隙或点击。尽管缓冲区大小很大（谢谢安卓），但响应速度还是可以的。频率变量确实会改变，tick（）方法中的缓冲区计算过程中使用的中间值也会改变（由Log.i（）验证）。

什么不工作： 出于某种原因，我似乎无法获得可听频率的连续变化。当我调整滑块时，频率会逐步改变，通常为四分之一或五分之一。理论上讲，我应该听到1Hz的变化，但我不是。奇怪的是，似乎对滑块的改变导致正弦波在谐波序列中通过间隔播放;但是，我可以验证频率变量不是捕捉到默认频率的整数倍。

我的音轨被设置为这样：

_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);

工作者线程的缓冲区被填充（通过打勾（））这样：

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;  
}

音频数据被写入像这个：

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

任何帮助将不胜感激。我怎样才能获得更频繁的频率变化？我非常确信我的tick（）中的逻辑是正确的，因为Log.i（）验证了角度增量和currentAngle变量正在被正确更新。

谢谢！

更新：

我在这里找到了类似的问题：Android AudioTrack buffering problems 解决方案提出了一个必须能够生产样品足够快的audioTrack，这是有道理的。我将采样率降低到22050Hz，并进行了一些经验性测试 - 在最差的情况下，我可以在大约6ms内填充缓冲区（通过tick（））。这是绰绰有余的。在22050Hz，audioTrack给我一个2048个样本（或4096个字节）的缓冲区大小。所以，每个填充的缓冲区持续〜0。0928秒的音频，这比创建数据所用的时间长（1〜6 ms）。所以，我知道我生产样品的速度不会有任何问题。

我还应该注意，对于应用程序生命周期的前3秒，它可以正常工作 - 滑块的平滑扫描会在音频输出中产生平滑扫描。在此之后，它开始变得非常波涛汹涌（声音每100Mhz只发生一次变化），之后，它根本不会响应滑块输入。

我也修复了一个错误，但我认为它没有效果。 AudioTrack.getMinBufferSize（）返回BYTES中允许的最小缓冲区大小，我使用这个数字作为tick（）中缓冲区的长度 - 现在我使用这个数字的一半（每个样本2字节）。

您使用'_freq'更改什么事件？每次真的变化1Hz吗？对不起，我不清楚你的**有哪些不适用的部分。你能提供一个完整的工作代码样本或合成声音片段，以便**听到**你的问题。对于声音片段：原始声音数据格式正常 - 只需将缓冲区写入文件，而不是写入声卡。例如，16位/有符号/单声道/ 44100赫兹。 – 2012-04-15 01:16:58

要更改_freq，我使用OnSeekBarChangeListener通过onProgressChanged（）向_freq写入一个新的int值。不过，我也尝试过使用按钮（上/下），频率增加1赫兹，并且在许多增量之后，音调只有可听见的差异（例如，音调跳跃了大约三分之一或四分之一，而不是1Hz）。这是一个发生了什么的例子;这是当我缓慢地上下滑动滑块时，我听到的，以1Hz为增量递增频率。（从〜200 - 〜1000Hz）：http://www.sendspace.com/file/tpxuwr – Tsherr 2012-04-15 01:29:31

我在网上发现了类似的问题，但其提出的解决方案没有帮助 - 请参阅上面的更新。 – Tsherr 2012-04-15 06:33:42

答

我找到了！

事实证明，问题与缓冲区或线程无关。

由于计算的角度相对较小，所以在最初的几秒内它听起来很好。随着程序运行并且角度增大，Math.sin（_currentAngle）开始产生不可靠的值。

因此，我用FloatMath.sin()替换Math.sin()。

我也取代 _currentAngle = _currentAngle + _angleIncrement;

与

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

工程就像一个魅力！非常感谢您的帮助，praetorian机器人！

该死的，我忘了2 * Pi正常化！我已经在我自己的旧代码中看到了它，但错过了它的缺席。但我认为角度变量的溢出应该会产生点击效果，而您的示例听起来不同。无论如何，我很高兴你解决了你的问题。 – 2012-04-15 13:50:42

Android音频 - 串流正弦音发生器的奇怪行为

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