Raspberry Pi 上的 Portaudio，找不到输入流的设备

Question

我是 Portaudio 的新手，我使用名为 Matrix Creator 的设备将它安装在 Raspberry Pi 上。 Matrix Creator 使用所有 GPIO 引脚连接 Pi，上面有 8 个麦克风。

我想使用 Portaudio 实现实时音频流（在录制的同时播放声音，或同时播放麦克风收集的任何内容）。

根据Portaudio website，它说我们必须知道 inputStream 和 outputStream 的设备 ID。我使用函数 Pa_GetDeviceCount 来检查 Pi 可以检测到什么，代码如下所示：

  int numDevices = Pa_GetDeviceCount();
  cout<<"Device num: "<<numDevices<<endl;
  const PaDeviceInfo * deviceInfo;
  for(int i = 0; i < numDevices; i++){ 
      deviceInfo = Pa_GetDeviceInfo(i);
      cout<<"Device info of "<<i<<"is :"<<deviceInfo;}

我得到的结果：

Device num: -10000

问题 1

有什么方法可以获取我的 Matrix 麦克风的设备信息？

问题 2

由于我无法获取输入设备 ID，并且我仍然想使用缓冲区将从 mics 接收到的数据作为我的 inputStream 传递，（我可以将 mics 接收到的所有信号放入 2D 缓冲区，code），如何实现实时音频采集和播放？

Answer 1

看看那个特定的硬件，它似乎不应该充当单独的音频接口（以您的典型方式，如外部声卡）。这就是为什么 portaudio 不会专门识别它的原因。

如果您查看链接的代码和 MATRIX 文档，整个软件运行在抽象层（HAL）之上。这使您可以使用 C++ 调用内核模块以从设备中读取值。因此，您可以通过 C++ 中的 HAL 内核模块（或更高级别的接口，如果您想使用不同的语言/可能使用MATRIX Core 进行更简单的设置）从硬件访问音频输入。

这正是code you linked；通过 C++ 中的内核模块访问麦克风输入！

所以：

问题 1 - 有什么方法可以获取 Matrix 麦克风的设备信息？

如果您可以单独访问每个麦克风的设备信息，我会感到惊讶，除非 HAL 支持这一点（尽管在查看后我没有在文档中看到任何内容）。

问题 2 - 由于我无法获取输入设备 ID，并且我仍然想使用缓冲区将从 mics 接收到的数据作为我的 inputStream 传递，（我可以将 mics 接收到的所有信号放入 2D 缓冲区, 代码），如何实现音频的实时采集和播放？

为 portaudio 设置音频输出是一项非常常见的任务，因此我相信您会在网上找到许多有关如何执行此操作的示例。对于初学者this source code 包含在portaudio 下载中，用于通过portaudio 选择的输出播放浮点数据（正弦波）。

但是，对于实时，一般技术是write a callback function，当音频输出设备准备好接收更多音频时，它将运行回调函数以返回下一个音频缓冲区。在 portaudio 示例文件夹（即paex_fuzz.c 程序）中有更多这样的示例。

在这个回调函数中，你可以做任何DSP处理，随心所欲地调整信号。

请注意： portaudio 回调函数可以在中断级别调用，并且将非常快速地搜索新的输入块，所以我不确定像这样将音频发送到 portaudio 是多么可行（没有极端缓冲）。但是还没有看到 HAL 支持的另一种方式。

我不确定你打算对瞬时播放做什么（除了通过波束成形的实时音频，这样你就可以听到 Alexa/Google Home 听到的声音？）我相信这个设备不是为此目的而设计的，但我希望这个可以帮忙！