如何通过 MATLAB DSP System Toolbox 降低音频延迟？

Posted 2023-02-25

【中文标题】如何通过 MATLAB DSP System Toolbox 降低音频延迟？

【英文标题】：How to reduce Audio Latency by MATLAB DSP System Toolbox?

【发布时间】：2015-10-07 08:18:30

【问题描述】：

我一直在从事我的 ANC 项目。为此，我有两个麦克风输入和一个扬声器输出，但最初我使用单个麦克风和 dspStreamingPassthrough 将麦克风输入传递到扬声器。这是我的代码

% Initialization
numIterations = 500;
% Construct sources (for all inputs)
src1 = dsp.AudioRecorder('DeviceName','Mikrofon (USB-Audiogerät)','NumChannels',1);
% Construct sinks (for all outputs)
sink1_1 = dsp.SpectrumAnalyzer('SampleRate',44100, ...
'PlotAsTwoSidedSpectrum',false, ...
'ShowLegend',true);
sink1_2 = dsp.TimeScope('BufferLength',44100, ...
'SampleRate',44100, ...
'TimeSpan',1, ...
'ShowLegend',true, ...
'ShowGrid',true, ...
'YLimits',[-0.5 0.5]);
sink1_3 =
dsp.AudioPlayer('BufferSizeSource','Property','BufferSize',1024,...
'QueueDuration',0,'OutputNumUnderrunSamples',true);
sink1_3.DeviceName = 'Lautsprecher (USB-Audiogerät)';
 % Stream processing loop
clear dspStreamingPassthrough;
for i = 1:numIterations
% Sources
in1 = step(src1);
% User Algorithm
out1 = dspStreamingPassthrough(in1);
% Sinks
step(sink1_3,out1);
step(sink1_1,out1);
step(sink1_2,out1);
nUnderrun=step(sink1_3,out1);
end
% Clean up
release(src1);
release(sink1_1);
release(sink1_2);

我正在使用 Windows DirectSound 音频驱动程序（我无法使用 ASIO 驱动程序，因为我无法访问单个音频设备名称。！）现在我有 1.2 秒的音频延迟，即如果我现在在麦克风中说“你好”，之后1.2 秒扬声器说“你好”（这绝对没有任何音频输入数据处理，只是“dspStreamingPassthrough”）。如何减少这种令人难以置信的延迟？

对于我的 1 米长管道（风管）项目，我应该能够在 1.7 毫秒或更短的时间内处理数据！我尝试过尽可能低的“BufferSize”和最低的“QueueDuration”！！

还有哪些其他参数可以影响加速这个过程？是否可以使用 MATLAB？

PS：-对不起整个代码。 -我使用的是便宜的声卡（7 欧元）

【问题讨论】：

即使你能以某种方式减少延迟，你也无法将其降低到

所以matlab不适合这个！？那有什么解决办法！？你能给我一些建议吗！

这不是 MATLAB - 这是一个更根本的问题 - 1.7 ms @ 44.1 kHz 采样率为 75 个样本 - 您的声卡、驱动程序等中的缓冲区将比这更大。

我可以处理数据的最短时间是多少？我在 wiki 上读过，DirectSound 是 500 毫秒。 ASIO 需要多少钱？

将上面的脚本转换为 MEX 文件会给出一些结果吗？

【参考方案1】：

DirectSound 的延迟比 ASIO 高得多，因为 DirectSound 不适合低延迟应用。 DSP System Toolbox 尚不支持 WASAPI。

从 15a 开始，这些对象的延迟性能得到了极大改善。我不确定您运行的是哪个版本，但请尝试升级到 15a 或更高版本。

至于调整延迟，请尝试以下方法： * 将播放器和记录器的队列持续时间属性设置为 0 秒。 * 对于记录器，匹配 SamplesPerFrame 和 BufferSize 属性。 * 对于播放器，确保数据的大小与 BuferSize 属性匹配。

BufferSize 属性是声卡运行的大小。

如果你得到滴，增加 BufferSize 值。下降的原因可能有很多： * 你运行的算法不比 BufferSize/SampleRate 快 * 声卡无法在此 BufferSize 下运行。一些声卡允许您在使用 ASIO 时对其进行修改。 * 播放器/记录器对象的限制。

希望这会有所帮助。

饭菜

【讨论】：

我使用的是 MATLAB 2015b 学生版。使用 ASIO 驱动程序，仅 dspStreamingPassThrough 没有任何处理，MATLAB 每次“for”循环迭代大约需要 50 毫秒。它比 DirectSound 好得多，但问题是如果我使用两个麦克风和一个带有 ASIO 的扬声器，我将无法访问单个设备名称（如果我使用 scr1.DeviceName=' 然后选项卡我只能选择 ASIO4ALL v2）。

我尝试使用你提到的线程中的 devinfo 命令，但我只得到以下输出。 ''>> ddevinfo=dspAudioDeviceInfo ddevinfo = name: 'ASIO4ALL v2 (ASIO)' maxInputs: 2 maxOutputs: 2'' 如何访问各个设备名称？？

该设备有 2 个输入通道和 2 个输出通道。因此，如果您将一个麦克风连接到一个通道，将第二个麦克风连接到另一个通道，您可以将两个输入记录为该设备的两个通道。当您说“单个设备名称”时，我不确定您在期待什么？

对不起，我可能没有正确理解你。如何用一个 dsp.audioplayer 对象的两个不同通道映射（或连接）两个不同的麦克风？我有麦克风连接，如下所示link。 PS：我尝试使用“ChannelMapping”属性，但无法选择两个单独的麦克风。

当我说单个设备名称时，我指的是单个麦克风名称，您可以在发布的代码中看到（第 4 行和第 18 行）。问题是，如果我使用 ASIO，我会得到之前讨论过的设备。link。