从 R 驱动声卡

Posted 2023-02-25

【中文标题】从 R 驱动声卡

【英文标题】：Drive sound card from R

【发布时间】：2018-12-22 21:29:54

【问题描述】：

我正在进行一项实验，该实验利用声卡播放声音并从多声道声卡输出电信号。在 MatLab 中，我可以直接驱动每个通道，但我更喜欢使用 R。我已经能够制作多通道文件并命名通道，但我无法让它们正常播放。我已将声卡设置为默认值，并且当我在“声音”窗口的配置窗口中播放测试时，但是当我运行我的代码时它不会播放。该代码会打开 WMP 并播放一个文件，该文件的长度与我创建的信号的正确长度相符，但我没有从扬声器中听到声音，也无法测量来自我设置的其他通道的电信号。 Windows 7的 声卡：Lynx E44 R 3.4.4

library("seewave")
library("tuneR")
s1 <- 10*sin(2*pi*440*seq(0,1,length.out=8000))
s1_multi <- WaveMC(data = cbind(s1, s1, s1, s1),
               samp.rate=8000, 
               bit=16)
 colnames(s1_multi) <- c("FL", "FR", "FC", "LF")
setWavPlayer(shQuote("C:/Program Files (x86)/Windows Media Player/wmplayer.exe"))

listen(s1_multi)

我做错了什么？有没有办法直接从R驱动声卡的通道？

---

我在 seewave 开发人员留言板上发布了相同的问题，并被告知为什么我的确切代码不起作用（listen() for WaveMC 只播放第一个频道）。但我更大的问题是，是否有办法直接，或者是否必须通过第三方播放器。到目前为止，我已经尝试过 tuneR 和 seewave。

谢谢。

【问题讨论】：

以上代码适用于我（即我运行它并使用 Windows 媒体播放器播放声音）。

谢谢。我确实让那部分工作。我将正文留作上下文，但我希望有人对使用 R 直接控制声卡而无需初始化 windows 媒体播放器有所了解。

@jason 你的问题得到解答了吗？

我不认为是这样。我需要同时控制声卡的多个输出。我可以播放单声道，也可以创建多声道文件，但我还没有找到播放多个声道的方法（超过两个 - 我已经让立体声文件工作了）。

【参考方案1】：

你可以试试audio 包。

星球大战帝国进行曲与 R

让我们写下一些注意事项和持续时间：

p <- "A3 
      A3 A3 A3 F3 C3# A3 F3 C3# A3
      F4 F4 F4 F4# C3# G3 F3 C3# A3"

d <- c(2, 
       1, 1, 1, 0.75, 0.25, 1, 0.75, 0.25, 2,
       1, 1, 1, 0.75, 0.25, 1, 0.75, 0.25, 2)

制作音频波形数据帧：

w <- make_wave(pitch = p, duration = d, tempo = 120, sample_rate= 44100)

这里使用的是 Nick Kennedy's phantastic function 的略微改编版本。

...直接从控制台播放：

audio::play(w)

---

说明

您基本上需要的是一个包含频率和持续时间的表格。这也可以通过查找表来实现。一旦有了每个音符的频率和持续时间，您就可以使用make_sine() 轻松地将其转换为音频波并播放。

注意：tuneR 还有一个名为play() 的函数，它的工作方式不同，可能会因屏蔽而导致错误。

---

功能

make_wave <- function(pitch, duration, tempo, sample_rate)
    # Credit to Nick Kennedy
    require(dplyr)

    notes <- c(A = 0, B = 2, C = 3, D = 5, E = 7, F = 8, G = 10)

    # remove leading, trailing, and consecutive spaces (and some line breaks)
    pitch <- gsub("\n", " ", pitch)
    pitch <- gsub("(?<=[\\s])\\s*|^\\s+|\\s+$", "", pitch, perl=TRUE)

    # split notes, add duration
    x <- data_frame(pitch = strsplit(pitch, " ")[[1]],
                    duration = duration)

    # calculate frequency
    x <-
        x %>%
        mutate(octave = substring(pitch, nchar(pitch)) %>%
        suppressWarnings(as.numeric(.)) %>%
            ifelse(is.na(.), 4, .),
        note = notes[substr(pitch, 1, 1)],
        note = note + grepl("#", pitch) -
            grepl("b", pitch) + octave * 12 +
            12 * (note < 3),
        freq = 2 ^ ((note - 60) / 12) * 440)


    # create fade to remove clipping
    fade <- seq(0, 1, 50 / sample_rate)


    # turn frequency and duration into sound
    make_sine <- function(freq, duration) 
        # create audio wave
        wave <- sin(seq(0, duration / tempo * 60, 1 / sample_rate) *
                        freq * 2 * pi)

        # apply fade to audio wave
        wave * c(fade, rep(1, length(wave) - 2 * length(fade)), rev(fade))
    

    # create waveform
    wave_df <-
        mapply(make_sine, x$freq, x$duration) %>%
        do.call("c", .)

    return(wave_df) 

【讨论】：

谢谢。我可能遗漏了一些东西，但我不确定这如何解决多渠道问题。我正在尝试通过声卡的多个通道同时输出。