一个强大的C++开源音频 I/O 库(音频实时支持录制音频处理)

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一、RtAudio 简介

RtAudio 是由 Gary P. Scavone 开发的开源音频 I/O 库，旨在支持跨平台的实时音频流录制和播放。
其设计目标是提供简单易用的接口，同时能够处理低延迟音频处理需求，适合于音频实时处理、音乐制作、音频测试等多种应用场景。

主要特点包括：跨平台支持：支持 Windows、macOS、Linux 和 iOS 等主流操作系统，能够利用各个平台的音频 API，如 ASIO、Core Audio、ALSA 等。
音频 API 支持：RtAudio 支持多种音频 API，使开发者可以选择最适合其项目需求的 API，并在不同平台上实现最佳性能和兼容性。
低延迟音频处理：设计用于实时应用，具有低延迟的音频输入输出能力，适合需要快速响应和高质量音频的应用场景。
简洁的 API 接口：提供了简单而灵活的 C++ 接口，使开发者可以快速集成和实现音频录制、播放和处理功能。
模块化设计：RtAudio 的模块化设计允许用户轻松地扩展和定制音频处理功能，包括支持多个音频设备和通道的配置。

二、安装 RtAudio

RtAudio 的安装相对简单，以下是一些基本步骤：

下载源代码：可以从 RtAudio 的 GitHub 仓库获取源代码编译和安装：使用 CMake 构建 RtAudio。
在终端或命令提示符中，导航到下载的 RtAudio 源代码目录，然后执行以下命令：mkdir buildcd buildcmake ..makesudo make install # 可能需要管理员权限集成到项目中：在您的 C++ 项目中，包含 RtAudio 的头文件并链接 RtAudio 库文件，以便在代码中使用 RtAudio 提供的功能。
三、使用 RtAudio

下面是一个简单的示例，展示了如何使用 RtAudio 进行音频流的基本录制和播放：

（图片来自网络侵删）

#include <iostream>#include "RtAudio.h"// 定义全局变量RtAudio audio;unsigned int bufferFrames = 512;// 回调函数：处理录制和播放音频流int audioCallback(void outputBuffer, void inputBuffer, unsigned int nBufferFrames, double streamTime, RtAudioStreamStatus status, void userData){ // 处理录制的音频数据，可以添加音频处理算法 // 处理完毕后，将处理后的数据写入输出缓冲区 memcpy(outputBuffer, inputBuffer, nBufferFrames sizeof(float)); return 0;}int main(){ // 检查并打印音频设备信息 unsigned int devices = audio.getDeviceCount(); RtAudio::DeviceInfo info; std::cout << "\nFound " << devices << " audio devices:\n"; for (unsigned int i = 0; i < devices; i++) { info = audio.getDeviceInfo(i); std::cout << "Device " << i << ": " << info.name << std::endl; } // 设置参数并打开音频流 RtAudio::StreamParameters parameters; parameters.deviceId = audio.getDefaultOutputDevice(); parameters.nChannels = 2; // 双声道输出 parameters.firstChannel = 0; RtAudio::StreamOptions options; options.flags = RTAUDIO_SCHEDULE_REALTIME; // 实时调度 try { audio.openStream(¶meters, nullptr, RTAUDIO_FLOAT32, 44100, &bufferFrames, &audioCallback); audio.startStream(); // 等待用户按下 Enter 键停止程序 std::cout << "\n正在录制和播放音频流...按下 Enter 键停止。 \n"; char input; std::cin.get(input); // 停止和关闭音频流 audio.stopStream(); audio.closeStream(); } catch (RtAudioError& e) { std::cerr << "Error: " << e.getMessage() << std::endl; return EXIT_FAILURE; } return EXIT_SUCCESS;}四、应用实例

RtAudio 可以应用于多种实时音频处理的场景，包括：

音频测试和分析工具：通过录制和分析音频数据，进行音频质量测试和频谱分析。
音乐制作软件：用于录制、编辑和播放音频轨道，支持多种音频文件格式和实时效果处理。
游戏开发：实现游戏中的音频效果和背景音乐，支持游戏引擎的音频集成和优化。
音频实时处理：用于实时音频信号处理、语音识别、实时通信和音频合成等应用。
五、总结

RtAudio 是一个强大而灵活的音频 I/O 库，适合开发者在 C++ 环境中实现各种音频应用。
其跨平台特性和支持多种音频 API 的能力，使其成为音频领域的理想选择。
通过本文的介绍和示例，相信您已经对 RtAudio 有了初步的了解，并可以开始尝试在项目中应用它。
无论是实时音频处理、音乐制作还是多媒体应用开发，RtAudio 都能为您提供强大的支持和灵活的解决方案。