Qt中低延迟音频合成的最佳多线程方法是什么？

Question

我正在创建一个使用Qt的软合成器。这意味着获得低延迟音频(缓冲区大小在5-10ms左右)，以便响应UI控件。

软合成器的组成如下：

• 主窗口，它处理UI。
• 合成引擎，它是QIODevice的一个子类。
• QAudioOutput，它是Qt多媒体低延迟音频输出类。

我已经基于我自己的黑客版本的频谱示例，以生成一个基本的波式合成器使用拉模式。

在实践中，我发现如果缓冲区小于100 is，就会出现故障。这条路太长了，不能有很好的反应能力。

解决方案似乎是多线程，但我不清楚如何在Qt中构建这个结构。我的直觉是把合成引擎放到自己的线上，但我不清楚

1. 如何做到这一点，因为它已经是QIODevice的子类了
2. 这是否会干扰QAudioOutput (反正它在一个线程中)？

Answer 1

Qt对你的努力毫无帮助，而且很可能是阻碍。低延迟音频是最不重要的，特别是在windows上，它仍然使用过时的MME。不管你向它扔了多少线，它也不会变得更好。

我建议您下载并构建一个第三方库，我在RTAudio上取得了很好的效果，它在不同的平台上支持许多低延迟后端。您仍然可以为GUI使用Qt。如果您愿意，可以轻松地将RTAudio包装在QIODevice中。

是的，不用说，您不应该使用主/ GUI线程进行合成。

Answer 2

让我们再概述几个问题。正如其他人所说，Qt给聚会带来的好处很少。低延迟音频不是它的多媒体框架设计的对象。

架构：

商业软合成器总是作为其他音频软件的插件来编写。这种方法的优点是插件的体系结构受到很大的限制，而且其他人已经解决了许多硬线程和性能问题。斯坦伯格的VST和苹果的音频单元就是两个明显的例子。这两种方法都能够按毫秒顺序记录延迟。

实时特性

当考虑实时系统时，最坏的情况是延迟.在音频的情况下，示例缓冲区的持续时间为墙壁时间，加上所需的任何开销，以适应操作系统在执行和完成处理过程中的最坏延迟。

线程：

在编写合成插件时，您实际上只关心两件事：

• 实现呈现处理程序--在主机需要由synth生成的示例时由主机调用，并且通常以实时(或至少提升)线程优先级的方式调用。
• 实现事件处理程序--这是在低优先级线程中调用的。复杂之处在于，这不应导致呈现线程中的优先级反演，因为它不可避免地与呈现线程共享某些数据结构。为此您需要无锁的数据结构。

在某个地方，您必须管理软合成器参数的调制和参数自动化--可能在另一个线程中。

当然，插件通常也有UI，但这在UI线程上运行的优先级最低，并且应该通过事件处理程序与呈现处理程序完全解耦。

主机应用程序

如果您也坚持编写主机应用程序，那么明智的做法是做几乎所有行业中的其他人所做的事情，并使用斯坦伯格(氏) ASIO层。

但是，您也可以签出朱斯 --其中包括使用ASIO的插件主机、示例插件，以及解决问题所需的其他一切。