java - 可靠的 Java 声音 API，用于简单的数字样本回放

Question

是否有一个好的方法可以在 Java 中获得像样的、可靠的数字采样声音播放？

我的请求列表很短:

• 从 .wav 文件之类的文件中加载内存中的数字化样本(例如，从 jar 中捆绑的资源)
• 以非阻塞方式播放它们
• 当我同时播放多个样本并且它们在时间上相交时，它们应该得到适当的混合

如果有以下这些就好了，但事实上我可以没有它:

• 从 .ogg 或类似的压缩格式播放(显然没有在 Java 中实现占用大量 CPU 的解码器)
• 在同一样本仍在播放时再次播放它不应停止给定样本的先前播放，但第二个副本应该开始并与第一个副本正确混合

我试过臭名昭著的 Java Sound API , 但发现它完全不可靠，似乎无法满足我的最小愿望 list 。我遇到的问题:

• 在带有 ALSA dmix (OpenJDK 6) 的 Linux 上，在初始化 Java Sound API 时让任何其他应用程序使用音频只会使来自 Java 应用程序的所有声音消失而不会出现任何错误/警告。

• 在 Linux (OpenJDK 6) 上，列出 MixerInfo 并尝试使用其中任何一个获取 Clip 对象会在尝试加载wav文件:

  java.lang.IllegalArgumentException: Line unsupported: interface Clip supporting format PCM_SIGNED unknown sample rate, 16 bit, stereo, 4 bytes/frame, big-endian
  

  因此，AudioSystem.getClip(anySortOfMixer) 似乎根本不起作用。只有 AudioSystem.getClip() 有效。

• 使用 Clip 加载具有不同采样率/位/格式的文件失败并出现 LineUnavailableException。似乎第一次调用 clip.open 将声音系统设置为特定的声音选项，然后调用加载采样率略有不同的文件(例如，第一个是 44100，第二个是 48000 )

• 在 Linux (OpenJDK 6) 上初始化几个不同的 Clip 并尝试播放它们只会让最后加载的 Clip 可以听到 - 没有给出错误/警告，但只有在加载的最后一个 Clip 上使用 play 才会发出任何声音 - 所有其他的都没有声音:

  Clip loadSound(String name) {
      URL url = this.getClass().getResource("/" + name + ".wav");
      Clip clip = AudioSystem.getClip();
      AudioInputStream ais = AudioSystem.getAudioInputStream(url);
      clip.open(ais);
      return clip;
  }
  
  void playSound(Clip) {
      if (clip.isRunning())
          clip.stop();
      clip.setFramePosition(0);
      clip.start();
  }
  ...
  Clip c1 = loadSound("foo");
  Clip c2 = loadSound("bar");
  ...
  playSound(c1); // silence
  ...
  playSound(c2); // audible
  

  此代码在 Windows 上一切正常 - 所有剪辑都可以听到、播放和混合。还没有在 Mac 上测试过。

• 支持的文件格式(使用 AudioSystem.getAudioFileTypes 分析)在 Linux/OpenJDK6 和 Windows/Oracle JDK 7 上返回 wav/au/aif，所以没有 oggs 甚至 mp3s :(

• 似乎没有简单的方法可以同时制作相同 Clip 声音的两个副本而不加载第二个副本作为不同的 Clip。

因此，问题是 - 是否有好的解决方案/解决方法来补救所有这些问题并使其更可靠？切换到其他声音系统(例如 LWJGL OpenAL 或 paulscode.com sound system )会有帮助吗？或者是否可以将 Java Sound API 包装在一些安全措施中并且它会正常工作？

我制作了一个小应用程序来测试以上所有内容，但它有点长，所以我想我应该将其发布为 gist ，但是，不幸的是，GitHub 现在有一些网络问题。所以，我想，我会稍后发布它。

Answer 1

我在 Java-gaming.org 上发布了一个相当简单、功能有限的混音器，欢迎您在以下网址查看: http://www.java-gaming.org/topics/simple-audio-mixer-2nd-pass/27943/view.html

第一篇文章中列出的 jar 有源代码和示例用法，我投入了一些精力来制作 javadoc 注释。 (98% 的下载是我包含的单个样本 wav。)另外，线程上有很多 api 信息。

Linux 仍然存在问题。但是您的分析给我留下了深刻的印象，并且想知道是否可以分享尝试、排除故障和解决此问题的努力!

关于你的观点:

• 我记得听说过，对于某些 Linux 系统，单一输出是可能的，并且某些应用程序无法公平播放，并在存在争用时将音频释放给 Java。如果这是准确的，很难将其称为 Java 问题，而可能是 Linux 操作系统问题？

• 第二点:我还没有尝试从 Linux 中的 Mixer 加载，但我知道有些人已经能够从我的网络应用程序 Java Theremin 中执行此操作。在那个应用程序中(在上面的线程中链接)我包含一个下拉列表，允许用户选择混音器。至少一些 Linux 用户在这方面取得了成功。

• 我没有使用过 Big-Endian wavs -- 但只使用过 little endian wavs。您必须在 Audacity 或类似软件中翻转字节才能使用我当前的混音器。

• 我的系统确实处理并发。您将 wav 加载到 PFClipData 对象中。然后，您可以通过 PFClipShooter(可以处理并发播放--20 或 30，以及不同的音高)或 PFClipLooper(将使用可选的结尾重叠模式循环播放剪辑)帮助平滑循环点)。所有输出都汇集到幕后的单个 SourceDataLine 中。

• 我还没有实现 ogg 或 mp3，只是 16 位、44100fps 立体声小端 wav 文件。

• 如果有其他人愿意分享，我们很乐意考虑将其设为开源 git 项目。

--我最近在我的 PC 上的双启动分区中成功安装了 Linux(Ubuntu 桌面)，我正准备安装声卡，看看我是否重新创建并希望修复所描述的一些问题。 Ubuntu 有 OpenJDK 和 Oracle 的 JDK，所以我希望看看 Java 实现是否是问题的一部分。正在进行中...