在 C 中实现数字延迟线

Question

我正在尝试在 C 中实现数字延迟线，它将时间序列延迟 integer 数字。 背景是音频信号处理，当采样率为 44100 Hz 时，我想添加一些延迟，大约为 10 ms，即 441 个样本。 输入音频 stream 是逐块发送给我的，所以我希望 output 的信号大小相同。 块大小通常为 1024 个样本或类似的东西。

我有一个指针*data ，它是长度blockSize的时间序列，以及一个长度为N的指针*buffer ，用于保存延迟的N个样本以供下一个块使用。 这里我们可以假设blockSize > N 。

如果data的长度为blockSize + N ，我知道如何实现它：首先将最后N个样本复制到data的开头，然后从data + N写入样本：

memcpy(data, data + blockSize, N * sizeof(*data));
write_data(data + N, blockSize);
read_data(data + N, blockSize);

但我不知道如何处理data和buffer ，两个没有连续 memory 地址的指针。

如果我有长度为blockSize的data和长度为2 * N的buffer ，我可以写如下内容：

void delayline(int *data, int *buffer, unsigned blockSize, unsigned N)
{
memcpy(buffer + N, data + blockSize - N, N * sizeof(*data)); // copy the last N samples of data to the second half of buffer
memmove(data + N, data, (blockSize - N) * sizeof(*data)); // delay the remaining blockSize - N samples by N
memcpy(buffer, data, N * sizeof(*data));  // copy the first half of buffer to data, these samples are from the previous block
memcpy(buffer + N, buffer, N * sizeof(*data));  // copy the second half of buffer to the first half for the use of next block
}

但是如果buffer只有N的长度，我不知道该怎么做。 可能吗？ 先感谢您！

Answer 1

这是我关于如何制作延迟线的初步想法。

#include <stdio.h>

#define DELAY_SIZE 5
int delay_data[DELAY_SIZE];
int delay_data_index = 0;

// The output of this function is equal to the input
// that was passed to it 5 iterations ago.
// (The first five outputs are fixed to 0.)
int delay(int x)
{
  int r = delay_data[delay_data_index];
  delay_data[delay_data_index] = x;
  delay_data_index++;
  if (delay_data_index >= DELAY_SIZE) { delay_data_index = 0; }
  return r;
}

void out(int x) {
  printf("%d\n", x);
}

int main() {
  out(delay(1));   // 0
  out(delay(2));   // 0
  out(delay(3));   // 0
  out(delay(4));   // 0
  out(delay(5));   // 0
  out(delay(6));   // 1
  out(delay(7));   // 2
  out(delay(8));   // 3
  out(delay(9));   // 4
  out(delay(10));  // 5
  out(delay(11));  // 6
  out(delay(12));  // 7
}

它肯定不会是最有效的事情，因为它一次移动一个int ，但您应该能够将其用作起点，然后在需要时对其进行优化。