在Linux上的Matlab中的24位聲音捕獲

Question

我有一個相當不同的問題。所以我在一臺Linux Gentoo機器上使用了Matlab。我有一些華碩Xonar STX聲卡，我試圖用它們作爲敏感的音頻頻率分析儀，使用PlayRec非阻塞音頻IO包。

現在我知道Matlab會說如果您嘗試使用audiorecorder函數並在linux中指定24位，它會告訴您24位只在Windows中受支持。然而，ALSA文獻並不意味着這是操作系統或ALSA本身的限制，事實上Alsa似乎允許您指定24位PCM設備。 PlayRec使用PortAudio，然後在Linux系統上使用Alsa。

現在，這一切都很好，而且Playrec似乎沒有指定位深度的方法，只是採樣率。我已經運行了很多測試，並且知道我的聲卡的傳輸函數是什麼（浮點返回值與輸入電壓轉換比率），我知道我的峯值電壓是3V，我的噪聲是100uV左右。這給我20 * log10（3/100e-6）= 91dB。這更接近我期望從16位而不是從24看到的。

我真正的問題是這樣的嗎？是否有某種方法來驗證我實際上獲取了24位的捕獲信號？

如果我不是，ALSA或Matlab有一些固有的侷限性，它會限制我從聲音捕獲設備只有16位數據，即使使用第三方程序來收集數據。

Answer 1

如果您觀察到playrec通過playrec('getRec', ...)輸出的數據，您會發現它總是單精度浮點數（在Windows上進行測試，MATLAB R2013b，most current Playrec）。 （在使用Playrec記錄單個頁面並在IDE的工作區窗口中查看或在命令行上運行whos('<variable_name_of_page>')

如果您查看Line 50 of pa_dll_playrec.h，您會看到單精度是顧名思義選擇：

/* Format to be used for samples with PortAudio = 32bit */ 
typedef float SAMPLE; 

不幸的是，這並不能完全回答的準確樣本精度的問題，因爲PortAudio LIB從API的格式改變到轉換樣本所定義的一個所以，如果你想知道什麼。精確度你實際得到，我會建議一個非常實用的解決方案：看32位浮點數的尾數。簡單的fprintf('%+.32f\n', data)應該足以找出實際使用的小數位數。

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編輯：我才意識到我聽錯了。但是這裏有個訣竅：將音頻從音頻設備的空頻道錄製下來。繪製記錄的數據並放大噪底。如果你只是簡單的零，設備可能沒有正確激活（或有一個很好的信號/噪聲比）。嘗試一個外部接口和/或調高增益一點點）。根據記錄數據的實際位分辨率，您將看到樣本中的量化步驟。取決於量化器最初使用的位深度，這些步驟更大或更小。下面你會看到16位（左）和24位（右）在左邊seperately記錄塊，從相同的音頻設備，只是我用PortAudio的WASAPI API（在Windows上，很明顯）之間的比較ASIO右邊：

的區別是相當明顯的：在這些非常低的水平，16位只允許三個值，而24位具有更精細步進。因此，這應該是一個足夠的答案就如何確定真正位深度，如果你的信號被記錄在24位你的問題。如果有小於2^-15的樣本步驟，則賠率相當不錯。

展望這個話題讓我意識到，這在很大程度上取決於當前選擇的記錄設備，其位深度的量化實際發生的的API。 ASIO似乎總是使用24位，而例如WASAPI則回落到16位。

Answer 2

如果您可以將該信號存儲爲wav文件，請在Linux中的命令行上對wav運行file命令。例如：
​​會給你採樣率和文件編碼的位。輸出通常類似於：16位，16000Hz等。