waveOut合成器性能不佳

Question

我对声音合成进行了一些研究，并设法编写了一个非常简单的合成器。我使用过微软的waveOut API。我写了一个界面来简化整个过程。我现在可以初始化（单声道）音频流并调用setSample。因此，对于每秒44100个样本的采样率，setSample需要每秒至少调用44100次。

这在我的（四核）笔记本电脑上运行良好，但在我父母的旧双核vista上，它的口吃非常严重。这很奇怪：FL Studio在我父母的机器上运行得很慢，即使我在更复杂的合成器上使用多个效果，而我的代码相当基本。

我不知道是什么原因导致了这种行为。我的代码远未优化，但如此简单，以至于我很难想象单独优化就是问题所在（除非我正在做一些真正减缓合成速度的事情）。

可能出现问题的代码：

void AudioStream::setSample(float sample)
{
    unsigned int discreteSample = ((sampleSize > 1) ? 0 : amplitude) + ((float)amplitude * sample);
    for (unsigned int i = 0; i < sampleSize; i++)
    {
        data[pointr++] = (char)(discreteSample & 255);
        discreteSample = discreteSample >> 8;
    }
    if (pointr >= maxSize)
    {
        if (waveOutWrite(hWaveOut, firstHeader ? &header1 : &header2, firstHeader ? sizeof(header1) : sizeof(header2)) != MMSYSERR_NOERROR)
        { throw("Error writing to sound card!"); return; }
        pointr = 0;
        firstHeader = !firstHeader;
        if (WaitForSingleObject(handle, INFINITE) != WAIT_OBJECT_0) { throw("An error occured while waiting for sound to finish"); return; }
        unsigned char *temp;
        temp = data;
        data = play;
        play = temp;
        first = false;
    }
}

我认为从浮点值到离散样本的转换可能很麻烦。我用它来处理多个样本大小。

我还听说waveOut可能是软件模拟的（这可以解释很多），但我不确定是否（或何时，如在什么版本的窗口或在什么情况下）是这样，以及这会对性能产生多大影响。

我希望有人能帮助我。

编辑：源代码可以在这里找到，可在这里执行。

Answer 1

一次将一个样本传递给waveOutWrite将是非常低效的，无论是在代码级别还是在驱动程序中。它设置了一个缓冲区的DMA传输，如果该缓冲区有一个字节长，则会导致为每个样本切换缓冲区的所有开销。我会在每次调用waveOutWrite时向它发送至少十分之一秒的样本。

Answer 2

WaveOut API和良好的性能是不可能结合在一起的。如果使用Windows，请使用更合适的东西，ASIO或WASAPI，如果您想跨平台，请尝试Portaudio。

Answer 3

如果你正在寻找一些非常简单的音频库来制作一个简单的合成器，我强烈推荐audierehttp://audiere.sourceforge.net/或BASShttp://www.un4seen.com/.

第一个已经过时了，但同时也是最简单的一个（这并不会让它变得糟糕）。我可以用它写不那么简单的合成器。第二个，BASS，在更复杂的项目中也会对你有好处。它提供了非常简单的例子（合成器就是其中之一）。设置起来也很容易。