如何平滑音频电平测量以获得更真实的模拟 VU 表？

Question

我已经为录音应用程序构建了一个模拟模拟 VU 表，并且所有东西都正确连接并按照我期望的方式工作，除了一个方面。如果您观看这个 13 秒的 VU 计视频，您会看到指针在整个屏幕上弹跳。的地方，并不是真正的 VU 表中会发生的情况。有关我正在寻找的示例，请尝试使用 Apple“语音备忘录”应用程序并查看。

到目前为止，我的逻辑很简单：

#define VU_METER_FREQUENCY                                      1.0/5.0

- (void)someMethod {
    _updateTimer = [NSTimer 
                    scheduledTimerWithTimeInterval:VU_METER_FREQUENCY
                    target:self 
                    selector:@selector(_refresh) 
                    userInfo:nil 
                    repeats:YES];
}

- (void)_refresh {  
    // if we have no queue, but still have levels, gradually bring them down
    if (_delegate == nil) {
        CFAbsoluteTime thisFire = CFAbsoluteTimeGetCurrent();
        // calculate how much time passed since the last draw
        CFAbsoluteTime timePassed = thisFire - _peakFalloffLastFire;
        needleValue = needleValue - timePassed * VU_METER_LEVEL_FALL_OFF_PER_SECOND;
        if (needleValue < VU_METER_MIN_DB) {
            needleValue = VU_METER_MIN_DB;
            TT_INVALIDATE_TIMER(_updateTimer);
        }
        _peakFalloffLastFire = thisFire;
    } else {
        prevNeedleValue = needleValue;
        needleValue = [_delegate currentDB];
    }
    [self updateNeedle];
}

- (void)updateNeedle {
    [UIView beginAnimations:nil context:NULL]; // arguments are optional
    [UIView setAnimationDuration:VU_METER_FREQUENCY];
    [UIView setAnimationCurve:(needleValue > prevNeedleValue ? UIViewAnimationCurveEaseOut : UIViewAnimationCurveEaseIn)];
    CGFloat radAngle = [self radianAngleForValue:needleValue];
    self.needle.transform = CGAffineTransformMakeRotation(radAngle);
    [UIView commitAnimations];
}

基本上，我设置一个计时器以 VU_METER_FREQUENCY 运行，并使用 UIView 动画更新针旋转，并优先保持针更高。我正在寻找一种方法来调整它，以提供更平滑的针，我的基准尽可能接近苹果的模拟 VU 表。为了获取 needleValue，我使用 AudioQueue 的 mAveragePower 并在每次调用 currentDB 时查询它。我怎样才能平滑这个？

Answer 1

我建议的一件事是改变这一点。

#define VU_METER_FREQUENCY    1.0/5.0

也就是说每秒更新 5 次，问题是我认为苹果将保存 0.2 秒的样本，所以你确实得到了声音的平均值，因此仪表并没有真正跟踪声音的高点和低点，而是更多地跟踪声音的高点和低点。平均水平较低。

我认为这个设置可以高达 1.0/60 (60hz)。

至于让仪表变得平滑，那就有点棘手了。

你可以做这样的事情。

1. 创建一个包含 7-8 个值的数组。
2. 每次获得读数时，将其添加到数组中并弹出第 7 个值（例如，仅保存最后七个值。
3. 求数组的平均值（数组求和/除以数组中的元素数量。
4. 显示此内容） 。

所以这有点像填充一根管子，一旦你停止填充，它需要一段时间才能排空，并且针头会慢慢落下，

只能让针头在每个周期落下这么多

或者你 假设针摆幅为 0（最低值）和 1（最右侧的最高值）。
假设您以 20hz（每秒 20 次）采样。

每次更新位置时，只允许指针上升 0.1 个最大值，仅下降 0.05 个值。

你可以做这样的事情并使用这些值来让它变得漂亮和顺利。

if newValue>currentMeterValue
   currentMeterValue = Min(currentMeterValue + 0.1, newValue);
else
   currentMeterValue = Max(currentMeterValue - 0.05, newValue);

或者，

您只需以与每个值之间的距离成比例的速率移动仪表（这应该很好地平滑它），并且实际上接近真实的仪表，用弹簧推动由电磁体供电的指针。

   currentMeterValue += (newValue - currentMeterValue)/4.0;

Answer 2

根据 Wikipedia，VUMeter 的行为在 ANSI 规范 C16.5-1942 中定义。针的完全上升和下降时间应为 300 毫秒，即该持续时间的平均响度。

我会尝试在针角上使用 1 极低通滤波器来近似该角速率，并使用基于 CADisplayLink 的 drawRect 动画逐帧手动设置仪表动画。视图动画可能不会提供相同的响应能力。