Assembly 音频合成的数据结构

Posted 2023-02-25

【中文标题】Assembly 音频合成的数据结构

【英文标题】：Data structure for Assembly audio synthesis

【发布时间】：2012-11-03 18:35:52

【问题描述】：

我正在编写一个简单的汇编合成器作为一个学习项目，我想实现现代合成器上的一些更高级的功能，即 ADSR 包络和使用正弦波的脉冲宽度调制。目前，我基本上是手动生成样本并将它们推送到音频输出，它有一个样本缓冲区，当缓冲区接近空时它会产生一个中断。

我坚持的是如何生成“连续”波形。目前，我为单个波实例（无论是锯齿波还是脉冲波）生成样本，然后简单地循环该波以生成连续输出。正如您可以想象的那样，这不能很好地扩展到 PWM 和 ADSR 包络。因此，我需要按需生成波，并对其进行动态调整，例如调制脉冲宽度或音高（例如，用于连奏），但我不知道如何在内存中有效地表示它，以及如何在缓冲区已满时“暂停”波形生成，并在中断出现时“恢复”。

我不是在寻求解决方案，而是在推动正确的思考方向:-)

谢谢！

【参考方案1】：

按需生成 wave 将适用于简单的 wave，但如果您以后想要添加额外的功能/dsps，您仍然需要某种缓冲区。

幅度的ADSR相当简单，因为你只是缩放波形，对于频率调制它有点复杂，这是一篇解释它的文章link

你也可以查看farbraushgithub，应该会有一些不错的灵感给你。

【参考方案2】：

看来您生成波的方式是减法合成的合适方法。如果要调整波形的 PWM，则必须重新生成样本（或检索存储在内存中的预先计算的波形）。

在大多数情况下，如果音高发生变化，您还需要重建波表。您可以通过计算读取指针相对于波基的增量来以更快的速度读取波，但这需要在波表中的值之间进行插值，并且可能会在更复杂的波中引入混叠。

当然，在大多数情况下，生成的波不太可能恰好是 2^n 个样本。因此，在处理例程开始时，首先从前一个波形中复制样本，然后再将当前波形复制到输出缓冲区。

您不希望再生过程中断您的 DSP 处理例程，因此我会在单独的内存位置构建更新后的波形，并在准备好时将其复制。

ADSR 包络（减法）应在波生成后作为移动增益系数应用，而不是影响波本身。

希望有帮助:)

【讨论】：

所以您的意思是，在 RAM 中的某处生成波形，然后直接输入，而不是为即时渲染而烦恼？但目前我只有一波。将更复杂的波存储在内存中的某个位置，我将如何处理任意长度的延音之类的事情？我考虑在预渲染样本中设置“循环点”，但如果我正在调制频率或脉冲宽度，则循环必须具有潜在的巨大长度。我想我错过了一块拼图……

我需要了解更多关于你的合成器是如何被驱动的。在大多数插件效果/合成器（我熟悉）的情况下，客户端通过调用“处理”函数定期请求 2 个样本块的功率。对 DSP 的更新是通过进程请求之间的参数更改事件回调完成的。你的实现类似吗？

类似，是的。我的问题主要是关于如何生成这样的 2^ 块，特别是考虑到音高和脉冲宽度调制。