1. Produkti
  2.   Audio
  3.   C++
  4.   STK
 
  

Bezmaksas C++ API audio sintēzei & digitālajai signālu apstrādei

Vadošā atvērtā koda C++ bibliotēka STK(Synthesis ToolKit), ļauj programmatūras izstrādātājiem veikt audio sintēzi un digitālo signālu apstrādi. Izpēti tās galvenās funkcijas, reāllaika audio iespējas, un praktiskus koda piemērus izstrādātājiem.

Kas ir STK (Synthesis ToolKit)?

Sintēzes Rīkkopa C++ (STK) ir prestiža atvērtā koda bibliotēka, kas paredzēta audio signālu apstrādei un algoritmiski mūzikas sintēzei. Izstrādāta Stanfordas Universitātes CCRMA, tā nodrošina izstrādātājiem stabilu C++ klašu kopumu, kas vienkāršo sarežģītas audio programmatūras izveidi. Atšķirībā no monolītiskām lietojumprogrammām, STK ir vienību ģeneratoru kolekcija — modulāri būvēšanas bloki — kas ļauj ātri izstrādāt sintezatorus, efektu procesorus un mūzikas instrumentus. STK bibliotēka ir vērtīga izstrādātājiem, kas strādā ar digitāliem mūzikas instrumentiem, audio efektu programmatūru, spēļu audio dzinējiem, skaņas sintēzes pētījumiem, izglītojošiem DSP projektiem un tamlīdzīgi.

Sintēzes Rīkkopa C++ (STK) ir atvērtā koda C++ bibliotēka, kas nodrošina atkārtoti lietojamas klases audio signālu apstrādei, digitālai sintēzei un mūzikas instrumentu modelēšanai. Tā ir īpaši noderīga, pateicoties uzsvaram uz pārnēsāmību un lietošanas vienkāršību. Tā aizsargā izstrādātājus no zemā līmeņa sarežģītības, kas saistīta ar daudzplatformu audio draiveriem un MIDI apstrādi, ļaujot viņiem koncentrēties uz radošajiem skaņas dizaina aspektiem. Neatkarīgi no tā, vai veidojat profesionālu spraudni vai izglītojošu rīku, STK piedāvā stabilitāti un elastību, kas nepieciešama augstas veiktspējas reāllaika audio. Atšķirībā no lielām audio struktūrām, STK uztur arhitektūru vienkāršu un caurspīdīgu. Izstrādātāji var viegli izprast, kā darbojas audio algoritmi, un modificēt tos saviem eksperimentiem. Tā arī nodrošina gatavas instrumentu modeļus, piemēram, fleitu, klarneti un pluksto stīgu simulācijas, kas padara to par lielisku sākuma punktu programmatūras sintezatoru izveidei.

Previous Next

Sākums ar STK

Lūdzu, izmantojiet šādu komandu pilnīgai instalēšanai.

Instalējiet STK no GitHub

 git clone https://github.com/thestk/stk.git

Reāllaika audio sintezēšana

Viena no spēcīgākajām STK spējām ir tās atbalsts reāllaika skaņas ģenerēšanai. Izstrādātāji var dinamiski ģenerēt audio signālus programmas izpildes laikā, nevis paļauties uz iepriekš ierakstītiem paraugiem. Tas ir būtiski tādām lietojumprogrammām kā digitālie sintezatori, mūzikas producēšanas rīki un tiešraides audio izpildes programmatūra. STK nodrošina efektīvas apstrādes funkcijas, kas nepārtraukti ģenerē audio kadrus, saglabājot zemu latentumu. Pateicoties šai spējai, STK bieži tiek izmantots pētījumu un mūzikas tehnoloģiju vidēs, kur nepieciešama reaģējoša audio sintēze. Šeit ir vienkāršs piemērs, kas parāda, kā STK var programmatiski ģenerēt skaņu.

Kā ģenerēt skaņu programmatiski, izmantojot C++ bibliotēku?

#include \"SineWave.h\"
#include "RtAudio.h"

int main() { stk::SineWave oscillator; oscillator.setFrequency(440.0); // A4 nots

for (int i = 0; i < 100; i++) { double sample = oscillator.tick(); std::cout << sample << std::endl; }

return 0; }

Fiziskās modelēšanas instrumenti

Atvērtā koda STK bibliotēka ietver iebūvētas klases, kas simulē īstas mūzikas instrumentus, izmantojot fiziskās modelēšanas algoritmus. Šie modeļi atdara instrumentu uzvedību fiziskajā pasaulē. Piemēri ir fleita, klarnete, mandolīna un ar loku spēlējami stīgu instrumenti. Fiziskā modelēšana ir noderīga, jo tā ļauj izstrādātājiem kontrolēt izteiksmīgus parametrus, piemēram, elpas spiedienu, loka spēku vai stīgu vibrāciju.

Kā izveidot reālistiskus digitālus instrumentus, izmantojot STK bibliotēku?

#include "Clarinet.h"

int main() { stk::Clarinet clarinet;
    
clarinet.noteOn(440.0, 0.8);

for(int i = 0; i < 200; i++) { double sound = clarinet.tick(); std::cout << sound << std::endl; }

clarinet.noteOff(0.5);

return 0; }

Iebūvēta audio un MIDI atbalsts

STK bibliotēka arī ietver atbalstu reāllaika audio un MIDI ievadei/izvadei. Tas ļauj lietojumprogrammām mijiedarboties ar ārējām ierīcēm, piemēram, MIDI klaviatūrām un audio interfeisiem. Ar MIDI integrāciju izstrādātāji var reāllaikā kontrolēt sintēzes parametrus, padarot iespējamu programmatūras sintezatoru, interaktīvu mūzikas lietojumprogrammu, tiešraides izpildes rīku un citu izveidi. Zemāk esošais piemērs izveido programmu, kas klausās ienākošos MIDI ziņojumus.

Kā klausīties un saglabāt MIDI ziņojumus C++ lietojumprogrammās?

#include "RtMidi.h"

int main() { RtMidiIn midi;

if (midi.getPortCount() == 0) { std::cout << "Nav pieejamu MIDI portu!" << std::endl; return 0; }

midi.openPort(0);

std::cout << "Gaida MIDI ievadi..." << std::endl;

while (true) { std::vector message; midi.getMessage(&message);

if (!message.empty()) { std::cout << "Saņemta MIDI ziņa!" << std::endl; } }

return 0; }

Modulārie vienību ģeneratori, izmantojot C++

STK bibliotēka seko modulārās dizaina filozofijai, piedāvājot plašu \"unit generators\" (UGens) klāstu. Tie ietver oscilatorus, filtrus, apvijumus un aizkavēšanas efektus, kurus var savienot kā virtuālu modulāru sintezatoru. Šī granularitāte nodrošina izstrādātājiem pilnīgu kontroli pār signālu ķēdi. Tā kā katra klase ir izstrādāta, lai efektīvi apstrādātu audio rāmjus, jūs varat izveidot visu no vienkāršiem sinuso viļņu ģeneratoriem līdz sarežģītiem, daudzposmu granulu sintezēšanas dzinējiem, vienkārši savienojot dažādus STK objektus.

 Latviski