如何同时使用 NAudio 生成信号和录音?

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【中文标题】如何同时使用 NAudio 生成信号和录音?【英文标题】:How can I generate signal and record with NAudio at the same time? 【发布时间】:2019-03-08 03:27:40 【问题描述】:

我想制作一个正弦信号,用扬声器播放,用 MIC 接收,然后录制。

我尝试制作一些程序来实现如下,但出现了一些问题。

生成正弦信号 -> 扬声器 -> 麦克风 -> 录音(波)

1) WaveOut: 我用了两个 WaveOut。

a) 生成信号

b) 录制波形文件。 有问题吗?

2) 回声:

a) 耳机:

如果我使用耳机,我可以听到纯正弦扫音。但是MIC听不到这个声音。然后它只会录制环境声音。

b) 演讲者:

如果我使用扬声器(相同的耳机线,我只是添加放大器和扬声器),我可以听到如下图的回声。并且 MIC 也记录了这个回声。 我可以猜到 MIC 收到了这个声音,并且在几毫秒后,扬声器在原始声音上添加了这个声音。但我不明白为什么扬声器会添加这个接收到的声音。如何录制没有回声?

3) 录音时间:

我想录制 2 秒。然后我使用了计时器并定义了 timer.Interval = 2 sec。 但实际记录时间超过2秒。有延迟吗?

4) 扫描时间:

我定义了 2 秒的扫描时间。但是在超过 2 秒的时间里,正弦扫描没有完成。在完成时间(约 2.2 秒)频率为 1.5kHz。 (我定义了结束频率 =2kHz)。

Recorded Echo Wave file

public partial class Form1 : Form

    private WaveIn recorder;
    private BufferedWaveProvider bufferedWaveProvider;
    private SavingWaveProvider savingWaveProvider;
    private WaveOut player;

    private WaveOut player_sweep;   // 190305

    public Form1()
    
        InitializeComponent();
    

    private void OnStartRecording_Click(object sender, EventArgs e)
    
        // set up the recorder
        recorder = new WaveIn();
        recorder.DataAvailable += RecorderOnDataAvailable;

        // set up our signal chain
        bufferedWaveProvider = new BufferedWaveProvider(recorder.WaveFormat);
        savingWaveProvider = new SavingWaveProvider(bufferedWaveProvider, "temp.wav");

        // set up playback
        player = new WaveOut();
        player.Init(savingWaveProvider);

        // 190305   / Signal Generator : Sine 50~2000 Hz, 2 sec
        SignalGenerator sweep_out = new SignalGenerator();
        sweep_out.Gain = 1;
        sweep_out.Frequency = 50;
        sweep_out.FrequencyEnd = 2000;
        sweep_out.SweepLengthSecs = 2;
        sweep_out.Type = SignalGeneratorType.Sweep;

        player_sweep = new WaveOut();   // 190305
        player_sweep.Init(sweep_out); // 190305

        // begin playback & record
        recorder.StartRecording();

        timer1.Enabled = true;

        // begin playback & record
        player.Play();      // Start Recording

        player_sweep.Play();    // 190305
    

    private void RecorderOnDataAvailable(object sender, WaveInEventArgs waveInEventArgs)
    
        bufferedWaveProvider.AddSamples(waveInEventArgs.Buffer, 0, waveInEventArgs.BytesRecorded);
    

    private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e)    // 190305
    
        timer1.Enabled = false;

        player_sweep.Stop();    // 190305

        // stop playback
        player.Stop();

        // stop recording
        recorder.StopRecording();


        // finalise the WAV file
        savingWaveProvider.Dispose();

    

【问题讨论】:

标记以备后用。回家后我会分享我的解决方案 【参考方案1】:

我又学习了 NAudio。 (https://www.pluralsight.com/courses/audio-programming-naudio/) 我得到了如下解决方案。

我的目标:生成正弦信号 -> 扬声器 -> 麦克风 -> 录音(波)

使用这个,我想另外使用 FFT 来分析说话者的状况。

    生成正弦信号:NAudio.Wave.SamplePrividers.SignalGenerator 扬声器输出:NAudio.Wave.WaveOut 麦克风:NAudio.Wave.WaveIn 记录(波形):NAudio.Wave.WaveFileWriter

// 源码

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;

using System.Diagnostics;   // for Process, Stopwatch
using NAudio.Wave;    // for WaveOut, WaveIn
using NAudio.Wave.SampleProviders;  // for SignalGenerator

namespace Speaker_Record-Wave

    public partial class Form1 : Form
    
        // 0) StopWatch
        Stopwatch stopWatch;

        // 1) Signal Gen -> Speaker
        WaveOut waveOut;
        SignalGenerator signalGenerator;

        // 2) MIC -> Wave
        WaveIn waveIn;
        WaveFileWriter waveFileWriter;

        public Form1()
        
            InitializeComponent();
        

        private void bt_Start_Click(object sender, EventArgs e)
        
            // 0) StopWatch
            stopWatch = new Stopwatch();
            stopWatch.Start();

            // 1) Signal Gen -> Speaker
            Start_Signal();

            // 3) Timer_Sweep
            timer_Sweep.Interval = 1500;
            timer_Sweep.Enabled = true;

            // 2) MIC -> Wave
            Start_Record();
        

        private void timer_Sweep_Tick(object sender, EventArgs e)
        
            // 3) Timer_Sweep
            timer_Sweep.Enabled = false;

            // 1) Signal Gen -> Speaker
            waveOut.Stop();

            // 2) MIC -> Wave
            waveIn.StopRecording();

            // 4) 공통
            waveOut.Dispose();
            waveIn.Dispose();
            waveFileWriter.Dispose();

            // 0) StopWatch
            stopWatch.Stop();
            TimeSpan ts = stopWatch.Elapsed;
            string es = String.Format("0:00:1:00:2:00:3:00",ts.Hours, ts.Minutes, ts.Seconds, ts.Milliseconds / 10);

            tb_Result.AppendText(es + "\n");
        

        private void bt_Open_Folder_Click(object sender, EventArgs e)
        
            Process.Start(".\\");   // Open Folder
        

        ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
        ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
        ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

        // 1) Signal Gen -> Speaker
        private void Start_Signal()
        
            signalGenerator = new SignalGenerator();
            signalGenerator.Type = SignalGeneratorType.Sweep;
            signalGenerator.Frequency = 50;
            signalGenerator.FrequencyEnd = 5000;
            signalGenerator.SweepLengthSecs = 1.5;

            waveOut = new WaveOut();
            waveOut.DeviceNumber = 0;
            waveOut.Init(signalGenerator);
            waveOut.Play();
        

        // 2) MIC -> Wave
        private void Start_Record()
        
            waveIn = new WaveIn();
            waveIn.DeviceNumber = 0;
            waveIn.WaveFormat = new WaveFormat(44100, 16, 1);

            waveIn.DataAvailable += OnDataAvailable;
            waveIn.RecordingStopped += OnRecordingStopped;

            waveFileWriter = new WaveFileWriter("1_Recorded.wav", waveIn.WaveFormat);

            waveIn.StartRecording();
        

        // 2) MIC -> Wave
        private void OnDataAvailable(object sender, WaveInEventArgs e)
        
            if (waveFileWriter != null)
            
                waveFileWriter.Write(e.Buffer, 0, e.BytesRecorded);
            
        

        // 2) MIC -> Wave
        private void OnRecordingStopped(object sender, StoppedEventArgs e)
        
            waveIn.Dispose();
            waveFileWriter.Dispose();
        
    

【讨论】:

以上是关于如何同时使用 NAudio 生成信号和录音?的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

NAudio Wasapi 录音和转换

c# Naudio 音频电平捕获和显示,仅在打开录音属性时有效

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将nAudio录音存储在变量而不是c#中的文件中