如何通过控制扬声器通道的音量使用 python 创建环绕效果？答案

【问题标题】：How to create a surround effect using python by controlling the volume of speakers channels?如何通过控制扬声器通道的音量使用 python 创建环绕效果？
【发布时间】：2020-10-23 21:32:03
【问题描述】：

我买了一个声卡：Focusrite Scarlett 4i4 3rd Gen，有 4 个输出通道。我还有 4 个扬声器，我会将每个扬声器与声卡连接起来。我希望能够单独设置每个扬声器的音量，可能有一个 tkinter 界面（最终，但这不是重点）。

我已经看到我们可以有很多不同的库（我在这个项目中使用的是 Windows 10）：似乎很有趣的是 sounddevice 和 soundcard。

我想选择声卡作为我的输出设备，并指定必须立即播放声音的通道。一个好的用法是在单声道中使用 .wav 文件以在 1、2、3 或 4 个扬声器中实现；或立体声中的 .wav 文件以相同的方式实现，但在 2 个扬声器中使用立体声的第一个通道，在其他 2 个扬声器中使用立体声的第二个通道。完美的用法是创建一个环绕 4.0 效果，制作一个正方形的扬声器并能够随着声音“转身”：你可以想象我放了一个火车的声音，这个声音好像在转身火车绕着你转。

sounddevice.AsioSettings() 似乎允许我们控制使用哪个输出来播放某些东西，对吧？ (https://python-sounddevice.readthedocs.io/en/0.3.15/api/platform-specific-settings.html) 但是当我详细查看文档时，我还注意到 sounddevice.play() 允许我们指定 mapping 参数，而我没有真的明白。 (https://python-sounddevice.readthedocs.io/en/0.3.15/api/convenience-functions.html#sounddevice.play) 我想在所有情况下我都必须安装 Asio，这不是问题（我希望！）。

由于我的目的是控制每个扬声器，我可以指定什么以及如何使用 souddevice 库或其他库来实现？另外，是否可以使用这些库或其他库（例如：pycaw）来控制每个扬声器的音量？

非常感谢！

爱乐恩

PS：如果没有使用 python 的解决方案，如果您有想法以另一种方式实现这一目标（例如能够做到这一点的软件），那将是一种乐趣。

【问题讨论】：

我刚刚看到 pygame.mixer 对于两通道控制非常有帮助。 stackoverflow.com/questions/42959092/… stackoverflow.com/questions/47921638/… 我仍然需要了解如何实现 4 个频道

标签： python audio python-sounddevice surround soundcard

【解决方案1】：

AsioSettings 和 mapping 参数都用于静态选择通道。您不能使用其中任何一个来混合信号或更改它们的音量。

如果您想按升序使用声卡的前几个通道（例如通道 1、2、3 和 4），则根本不需要它们。例如，您可以简单地使用channels=4，它将选择前 4 个通道。更简单的是，如果使用sounddevice.play()，通道数将由给定的 NumPy 数组确定，而不必显式指定channels 参数。

如果您提前知道所需的运动（在您的示例中为火车），您可以预先计算 2 或 4 通道信号。然后您可以简单地使用sounddevice.play() 播放多通道信号（如果需要，使用AsioSettings 或mapping 参数）。

如果您事先不知道运动（例如，如果它是实时计算的），您可以使用 sounddevice.OutputStream 并实现一个自定义的 callback 函数来对信号进行加权。

至于如何准确地将信号混合到输出通道中，这与sounddevice 或soundcard 模块没有任何关系。您可能可以找到信号处理库来执行此操作，或者您可以自己实现它。对此的适当搜索词是“平移”。对于两个通道，您可以使用“立体声平移”，对于更多通道，还有其他方法，例如“矢量基础幅度平移 (VBAP)”、“Ambisonics 幅度平移”，...

【讨论】：