[c++] 오디오 신호 처리

15 Dec 2023

오디오 신호 처리는 소리를 분석, 변형, 合 La` 향상시키기 위한 다양한 기술을 사용한다. C++는 고성능, 저레이턴시, 멀티 플랫폼 지원, 효율적인 메모리 관리 등의 장점으로 오디오 신호 처리에 많이 사용된다. 오디오 신호 처리를 C++로 할 때 사용되는 주요 라이브러리로는 PortAudio, RtAudio, Juce 등이 있다.

PortAudio

PortAudio는 C 라이브러리이지만, C 및 C++을 지원하고 오디오 장치를 제어하기 쉽게 해준다. PortAudio를 사용하면 입력 및 출력 스트림을 열고 오디오 데이터를 읽거나 쓸 수 있다. 이러한 기능을 사용하여 실시간 오디오 신호 처리 애플리케이션을 만들 수 있다.

아래는 PortAudio를 사용하여 오디오를 입력하고 출력하는 간단한 코드의 예시다.

#include <iostream>
#include "portaudio.h"

int main()
{
    Pa_Initialize();
    PaStream *stream;
    Pa_OpenDefaultStream(&stream, 1, 1, paFloat32, 44100, 256, NULL, NULL);
    Pa_StartStream(stream);
    
    // 오디오 처리 및 작업 수행
    
    Pa_StopStream(stream);
    Pa_CloseStream(stream);
    Pa_Terminate();

    return 0;
}

Juce

Juce는 C++ 프레임워크로, 오디오 및 MIDI 애플리케이션을 만들기 위한 다양한 도구와 라이브러리를 제공한다. Juce를 사용하면 오디오 신호 처리 및 시각화, 오디오 플러그인 개발, 디지털 음악 작곡 등 다양한 오디오 애플리케이션을 만들 수 있다.

#include <JuceHeader.h>

int main()
{
    juce::AudioDeviceManager audioDeviceManager;
    audioDeviceManager.initialise(0, 2, nullptr, true, {}, nullptr);
    
    // 오디오 처리 및 작업 수행

    return 0;
}

RtAudio

RtAudio는 실시간 오디오 신호 처리를 위한 C++ 라이브러리로, 여러 플랫폼에서 사용할 수 있다. RtAudio를 사용하여 입력 및 출력 장치를 열고 오디오 데이터를 실시간으로 처리할 수 있다.

#include "RtAudio.h"
#include <iostream>

int main()
{
    RtAudio audio;
    if (audio.getCurrentApi() == RtAudio::UNSPECIFIED)
    {
        audio.showWarnings(true);
    }
    audio.openStream(/*stream parameter*/);
    audio.startStream();

    // 오디오 처리 및 작업 수행

    audio.stopStream();
    audio.closeStream();

    return 0;
}

C++를 사용한 오디오 신호 처리는 이 글에서 다룬 라이브러리 외에도 다양한 방법으로 구현할 수 있다. 오디오 신호 처리를 하고 싶다면 위에서 소개한 라이브러리들과 C++를 활용하여 시작해보는 것을 권장한다.