OpenAL 失真的常见来源？

Posted 2023-02-25

【中文标题】OpenAL 失真的常见来源？

【英文标题】：Common sources of OpenAL distortion?

【发布时间】：2017-11-26 02:41:04

【问题描述】：

我正在为我正在制作的游戏开发音频引擎。然而，当我播放我的声音片段时，它们大部分都还可以，但会被破坏和扭曲。我生成了一个正弦波，它应该给出一个纯音，但它仍然有这种失真——因此我认为它在 OpenAL 端。

问题是，我并没有对 OpenAL 做任何花哨的事情。

首先，我生成 48000 个正弦波样本

  #include <math.h>
  #define PI 3.14159265

  float amplitude = .5f;
  float frequency = 440;
  float phase = 0.f;
  float time = 0.f;
  int sampleRate = 48000;
  float dt = 1.0f / sampleRate;

  float sineWave[48000];
  fox_for(sample, sampleRate)  // standard macro for for loop
    float val = amplitude * sin(2 * PI * frequency * time + phase);
    sineWave[sample] = val;
    time += dt;
  

一切都很好。 [-.5, .5] 中的一堆浮点数，呈正弦波模式。然后我执行标准的 OpenAL 步骤：生成源和缓冲区。将数据绑定到缓冲区，将缓冲区绑定到源，然后播放声音。

// Open device and context
if (ALCdevice *device = alcOpenDevice(NULL)) 
    if (ALCcontext *context = alcCreateContext(device, NULL)) 
      alcMakeContextCurrent(context);
     else 
      gameLog.writeStr("ALC context opening failed");
    
   else 
    gameLog.writeStr("ALC device opening failed");
  

  // Generate a source, set its properties to default explicitly
  ALuint source;
  alGenSources(1, &source);

  alSourcef(source, AL_PITCH, 1.0f);    
  alListener3f(AL_POSITION, 0.0f, 0.0f, 0.0f);
  alSource3f(source, AL_POSITION, 0.0f, 0.0f, 0.0f);
  alSourcef(source, AL_GAIN, 0.5f);
  alSource3f(source, AL_POSITION, 0.f, 0.f, 0.f);
  alSource3f(source, AL_VELOCITY, 0.f, 0.f, 0.f);

  // Fill buffers with sine wave data
  ALuint testBuf;
  alGenBuffers(1, &testBuf);
  alBufferData(testBuf, AL_FORMAT_MONO16, &sineWave[0], 48000 * sizeof(float), 48000);

  // Play sound
  alSourcei(source, AL_BUFFER, testBuf);
  alSourcePlay(source);

我得到一个明显是 440hz 的音符，但模糊且相当失真。我的第一个想法是格式 AL_FORMAT_MONO16 可能导致浮点数（64 位）被解释为 16 位数字序列。但如果是这样的话，我想声音会非常失真和无法识别。

在我的游戏中，使用 libvorbisfile 将数据作为原始字节读取，格式和频率由从 .ogg 文件解析的标头数据指定。因此，我认为问题不在于使用了错误的格式或频率。

如果有人对 OpenAL 有任何经验，如果您发现问题或帮助调试的提示，我将不胜感激。谢谢！

【参考方案1】：

您的音频数据格式错误。从documentation开始，16位数据是有符号整数数据，从-32768到+32767。

您仍然听到一些可识别为正弦波的声音，因为您的浮点数的上半部分类似于正弦波。您可以听到这一点，即使其他所有样本本质上都是随机的。

【讨论】：

感谢您的回复！我已经将 .ogg 文件中的 pcm 数据加载为 16 位整数。我试图将我生成的正弦波更改为 16 位整数，但我仍然得到相同数量的失真。我检查了我正在生成的整数，它们都在 [-99, 99] 中，所以我认为现在没有任何剪裁。你还有其他建议吗？非常感谢您的宝贵时间！

糟糕！所以看起来我的声音太安静了，听不到我正在使用的振幅。一旦我把它调到适当的音量，一切听起来都很好。对于阅读本文的任何人，请确保测试声音在 +/- 1k 的范围内，并且采用 16 位整数的形式。非常感谢！