音频信号的延时

Posted 2023-02-22

【中文标题】音频信号的延时

【英文标题】：Time delay of audio signal

【发布时间】：2014-06-03 07:50:53

【问题描述】：

这是场景：

我生成的信号是：200ms @ 2kHz 1000ms of zeros 200ms @ 2kHz

我想计算它们之间的时间延迟，而不是两个合成音频部分之间的时间延迟。但是通过在扬声器上播放信号并使用麦克风记录它（增加噪音）

Fs = 44100

我试过：1. 互相关 2. 计算 8820 个样本大小的 RMS 窗口的两个最大值之间的差异。 （当窗口在声音部分时，我们得到最大值。

扬声器和麦克风之间的距离约为 30 厘米。我无法得到稳定的结果。为什么？

【参考方案1】：

如果您想准确一致地做到这一点，那么我过去使用的一种方法是将一个通道（例如左通道）从输出环回输入，然后使用另一个（即右）通道计时测试。然后，您可以在左（环回）和右（实际音频）通道之间进行交叉关联。这消除了许多潜在的错误来源（缓冲区延迟、硬件延迟、软件问题等），因为左右通道将始终“同步”，并且您应该能够将测量精确到 +/- 1 个采样周期（在 44.1 kHz 时为 +/- 12 µs）。

【讨论】：

10x 的答案，但是，循环一个通道和一个通过音频会给我两个通道之间的延迟。我想知道两个音频部分之间的延迟。而且因为它们都在我创建的同一个合成信号中，我可以知道它们之间的时间延迟，不是吗？我不认为硬件延迟在这里不是问题吗？

好的 - 从问题中不清楚您要测量什么，我假设您想要测量物理音频部分的时间（扬声器和麦克风之间的时间）。如果您想要端到端延迟，包括计算机系统和声卡中的所有软件和硬件因素，那么生活会变得更加棘手，并且可能会受到大量抖动的影响，具体取决于您使用的操作系统正在使用，以及上述其他因素。

为什么我会受到以上所有的影响？我有 1 个我创建的信号，其中包括静音和声音。如果我在 44100 播放它，我希望它是我没有计划的吗？然后我一起记录，只有离线我尝试解决它。​​

如果您考虑一下，您的循环中有 3 个延迟：(i) 软件到扬声器，(ii) 扬声器到麦克风和 (iii) 麦克风到软件。 (i) 和 (iii) 都因（多级）缓冲、任务调度、中断延迟、硬件延迟和各种其他问题而受到延迟。这些延迟也可能会受到抖动的影响，具体取决于您启动播放和录制的方式和时间。 FWIW，音频会议软件在执行回声消除时必须处理这些不可预测的延迟，这是一个不小的问题。

扬声器到麦克风是一个稳定的延迟，声音传播的时间对于两个声音部分是相同的，所以这不是问题。两个声音部分再次出现第一次和第三次延迟。我们需要记住，这是一个长信号，我预计 1 秒的间隔将保持 1 秒。我没有在代码中等待 1 秒。但在两个声音部分之间只是安静地播放 1 秒。