如何通过控制扬声器通道的音量使用 python 创建环绕效果？

Question

我买了一张声卡：Focusrite Scarlett 4i4 3rd Gen，有 4 个输出通道。我还有 4 个扬声器，我会将每个扬声器与声卡相连。我希望能够单独设置每个扬声器的音量，也许有一个 tkinter 接口（最终，但这不是重点）。

我已经看到我们可以有很多不同的库（我在这个项目中使用的是 Windows 10）：似乎有趣的是 sounddevice 和 soundcard。

我虽然想选择声卡作为我的输出设备，并指定现在必须播放声音的通道。一个好的用法是在单声道中有一个 .wav 文件以在 1、2、3 或 4 个扬声器中实现；或立体声中的 .wav 文件以相同的方式实现，但立体声的第一个通道在 2 个扬声器中，立体声的第二个通道在另外两个扬声器中。最完美的用法是创建一个环绕声 4.0 效果，制作一个正方形的扬声器并能够随着声音“转身”：你可以想象我放一个火车的声音，这个声音好像在转火车绕着你转。

sounddevice.AsioSettings()似乎允许我们控制使用哪个输出来播放某些东西，对吧？( https://python-sounddevice.readthedocs.io/en/0.3.15/api/platform-specific-settings.html ) 但是当我详细查看文档时，我还注意到sounddevice.play()允许我们指定映射参数，我不太明白。( https://python-sounddevice.readthedocs.io/en/0.3.15/api/convenience-functions.html#sounddevice.play ) 我想在所有情况下我都必须安装 Asio，这不是问题 (我希望！）。

由于我的目的是控制每个扬声器，我可以指定什么以及如何使用 souddevice 库或其他库来实现？此外，是否可以使用那些图书馆或其他图书馆（例如：pycaw）来控制每个扬声器的音量？

非常感谢！

埃柳恩

PS：如果 python 不存在解决方案，那么如果您有想法以另一种方式实现此目标（例如能够做到这一点的软件），那将是一种乐趣。

Answer 1

AsioSettings和参数都mapping用于静态选择频道。您不能使用它们来混合信号或改变它们的音量。如果您想按升序使用声卡的前几个通道（例如通道 1、2、3 和 4），则根本不需要它们。例如，您可以简单地使用channels=4, 它将选择前 4 个通道。更简单的是，如果您使用sounddevice.play()，通道数将由给定的 NumPy 数组确定，您不必显式指定参数channels。如果您事先知道所需的运动（示例中的火车），则可以预先计算 2 通道或 4 通道信号。然后你可以简单地播放多通道信号sounddevice.play()（如果需要，使用AsioSettings或参数）。mapping如果您事先不知道运动（例如，如果它是实时计算的），您可以使用 asounddevice.OutputStream并实现一个自定义callback函数来对信号进行加权。sounddevice至于究竟如何将信号混合到输出通道，这与模块或模块没有任何关系soundcard。您或许可以找到信号处理库来执行此操作，或者您可以自己实现它。合适的搜索词是“平移”。对于两个通道，您可以使用“立体声声像”，对于更多通道，还有其他方法，如“矢量基幅声像 (VBAP)”、“Ambisonics 声像声像”……