我需要知道什么才能开始用 c++/其他语言编写合成器？ [关闭]

Question

我还是一个初学者，所以这对我来说将是一个非常高级的项目，但我想现在就开始它并让它成为一个持续的事情（我不打算在 2 周内完成一个成品，甚至也没有构建我将使用的东西，只是一种学习体验）。

我想为ableton live 9 构建一个用作vst3 插件的合成器。我在想第一步就是制作一些输出任意波形并响应midi 输入的东西（频率会随着时间的变化而变化）注意）和一个基本的 GUI 模板。然后我会尝试引入不同的波形，然后是更多的振荡器和失谐，然后是声音，然后是滤波器，然后是多个声音等。

我将如何开始这样做？我知道基本的 C++，但我不知道如何创建波形并将其作为声音输出。 c++ 是否适合用于此类应用程序？

Answer 1

虽然您的问题相当广泛，但我可以提供一些关于从哪里开始的见解。

首先，您需要一份来自 Steinberg 的 VST3 SDK 的副本

根据我的经验，开始使用 VST SDK 有相当长的学习曲线。因此，我建议找到一个在其之上提供包装器的库。例如JUCE

使用包装器将帮助您克服许多需要完成的样板编程以使 VST 工作。

至于波形生成、滤波和其他与 DSP 相关的概念......这里的主题太多了，我什至无法开始描述它。

查看musicdsp 和The STK 了解一些基本概念。

买一本关于这个主题的书。经典是The Audio Programming Book

此外，您还需要确保您对音频理论有很强的掌握。看看Introduction to Computer Music: Volume One。

当然，Google 是你的朋友。

编辑：

更完整地回答您的问题。是的，C++（或 C）将是此类应用程序的首选语言（尽管不是唯一可能的选择）

在深入研究 VST 开发之前，我会考虑使用音频 API，这将使您能够在没有 VST 开发的麻烦的情况下锻炼自己的技能。

至于音频库，有两个很受欢迎的选项：

• PortAudio（用 C 编写）

• RtAudio（用 C++ 编写，但不是 c++11 或更高版本）

  或者您可以查看libzaudio，这是我目前正在开发的音频 API。 （目前它依赖于 PortAudio，但提供了更现代的 C++11 风格的音频处理方式）

假设您已安装 PortAudio 和 libzaudio，以下将生成一秒钟的 sin 440hz 波：

#include <iostream>
#include <cmath>
#include <libzaudio/zaudio.hpp>

int main(int argc, char** argv)
{
    try
    {
        //bring the needed zaudio components into scope
        using zaudio::no_error;
        using zaudio::sample;
        using zaudio::sample_format;
        using zaudio::stream_params;
        using zaudio::time_point;
        using zaudio::make_stream_context;
        using zaudio::make_stream_params;
        using zaudio::make_audio_stream;
        using zaudio::start_stream;
        using zaudio::stop_stream;
        using zaudio::thread_sleep;

        //create an alias for a 32 bit float sample
        using sample_type = sample<sample_format::f32>;

        //create a stream context with the default api (portaudio currently)
        auto&& context = make_stream_context<sample_type>();

        //create a stream params object
        auto&& params = make_stream_params<sample_type>(44100,512,0,2);

        //setup to generate a sine wave
        constexpr sample_type _2pi = M_PI * 2.0;
        float hz = 440.0;
        sample_type phs = 0;
        sample_type stp = hz / params.sample_rate() * _2pi;

        //create a zaudio::stream_callback compliant lambda that generates a sine wave
        auto&& callback = [&](const sample_type* input,
                              sample_type* output,
                              time_point stream_time,
                              stream_params<sample_type>& params) noexcept
        {
            for(std::size_t i = 0; i < params.frame_count(); ++i)
            {
                for(std::size_t j = 0; j < params.output_frame_width(); ++j)
                {
                    *(output++) = std::sin(phs);
                }
                phs += stp;
                if(phs > _2pi)
                {
                    phs -= _2pi;
                }
            }
            return no_error;
        };

        //create an audio stream using the params, context, and callback created above. Uses the default error callback
        auto&& stream = make_audio_stream<sample_type>(params,context,callback);

        //start the stream
        start_stream(stream);
        //run for 1 second
        thread_sleep(std::chrono::seconds(1));
        //stop the stream
        stop_stream(stream);
    }
    catch (std::exception& e)
    {
        std::cout<<e.what()<<std::endl;
    }
    return 0;
}

(Pulled from one of my example files)

如果您想在其他地方与我联系，我很乐意为您提供更详细的说明。 （Stack Overflow 上不允许就该主题进行长时间讨论）