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ちなみにスタインバーグは Cubase で有名

ASIO や VST 規格を策定したドイツの会社

2005年にヤマハの子会社となったらしい（スタインバーグ - Wikipedia）

上記ページの MySteinberg にアクセス
アカウントの作成

サードパーティ開発者アカウントの取得

サードパーティ開発者アカウントの取得は英語版でないとできないようなので英語版で進める

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下の方にある Developers にアクセス
（もしくは Home>Company>Developers）
3rd party developer accountに拡張する
住所、郵便番号、電話番号などを記入する必要がある
Developers から ASIO SDK をダウンロードする
この記事を書いた時点でバージョン2.3でした

以上

2014-07-01

PortAudioでリアルタイム入出力制御 (2)

リアルタイム入出力制御

～入出力編～

前回のサンプルを動かすあたりが雑だったので詳しく

ファイル(F)→新規作成(N)→プロジェクト(P)

テンプレート(T)：空のCLRプロジェクト
プロジェクト名(N)：PA(なんでもいい)
場所(L)：デフォルトでいい。ドキュメントのプロジェクト内（例　C:\Users\[*ユーザー名*]\Documents\Visual Studio 2008\Projects）
ソリューション(S)：新しいソリューションを作成する（ソリューションのディレクトリを作成(D)にチェック）
ソリューション名(M)：PA(なんでもいいプロジェクト名と同じ)

ソリューションエクスプローラが以下のようになる

f:id:kingkingyo:20140701165742p:plain

プロジェクト内のフォルダを開く
（例　C:\Users\[*ユーザー名*]\Documents\Visual Studio 2008\Projects\PA\PA）
（PA.vcproj みたいな名前のファイルがあるところ）

上記フォルダ内に以下のファイルを入れる
portaudio.h
portaudio_x86.lib
portaudio_x86.dll
paex_saw.c（サンプルファイル：pa_stable_v19_20111121\portaudio\examples\paex_saw.c）

ヘッダーファイルに portaudio.h を追加
ソースファイルに paex_saw.c を追加

重要！　paex_saw.c を paex_saw.cpp にリネーム
コンパイルの関係上必要. 詳細は省略　共通ランタイムサポートを使用しないに設定すれば、必須ではないことがわかりました（2014/12/17）

ソリューション（PA）のプロパティを開き、構成プロパティを選択

構成(C):[すべての構成]に、プラットフォーム(P):[Win32]にしておく

構成プロパティ→リンカ→入力→追加の依存ファイルを選択（"$(NoInherit)"ってなっているはず）
portaudio_x86.lib と入力
親またはプロジェクトの既定値から継承(I)にチェック

すると以下のようになる

f:id:kingkingyo:20140701165855p:plain

これでportaudio_x86.lib/dll が読み込まれる

準備が完了したのでとりあえずデバッグモードでビルド
アクティブソリューション構成を Debug にする
ビルド(B)→ソリューションのビルド F7

＊2014/12/17 追記

上記の設定では、Windowsの設定でデフォルトインプット・アウトプットデバイスをオーディーインターフェースにしていてもASIOが使用されないことがあることがわかりました。

以下に対策を記載します。

f:id:kingkingyo:20141217162014p:plain

ソリューション（PA）のプロパティを開き、構成プロパティを選択

構成(C):[すべての構成]に、プラットフォーム(P):[Win32]にしておく

構成プロパティ→全般→共通言語ランタイムサポートの項目で、

「共通言語ランタイムサポートを使用しない」を選択

適用→OK

（追記ここまで）

手順通りなら問題なくビルドできるはず
エラー出たら以下を参考にするか、変な所いじったならはじめからやり直すとよい

（出そうなエラーと解決策）
cl : コマンドライン error D8045 : C ファイル '.\paex_saw.c' を /clr オプションと共にコンパイルできません
→ paex_saw.c を paex_saw.cpp にリネーム
もしくはソリューション（PA）のプロパティを開き、いい感じの設定にしてください（説明は省略）

動かしてみよう（ノコギリ波を鳴らそう！）

デバッグ(D)→デバッグ開始(S) F5

うまくいくとコンソールが開いて4秒ほどノコギリ波を鳴らして勝手に終了します。
音が出ない時はオーディオインターフェイスの設定などを見直しましょう。
例えばQuad-Captureの場合 MIX が INPUT だと鳴りません. MIX か PLAYBACK にツマミを回しましょう.

デバッグなしで開始(H) Ctrl+F5 だとプログラムが終了した後もコンソールが残ります

実行ファイルにしよう

アクティブソリューション構成を Release にする
ビルド(B)→ソリューションのビルド F7

すると、プロジェクトのReleaseフォルダに PA.exe ができる
（C:\Users\[*ユーザ名*]\Documents\Visual Studio 2008\Projects\PA\Release）
この実行ファイルは単体では動きません
フォルダの中に portaudio_x86.dll を入れると動きます
pdpファイルは削除して大丈夫です
EXEを実行する
なにか配布とかすることがあればこの2つのファイルがあればよいことがわかる

録音してみよう

paex_saw.cpp をプロジェクトから除外
paex_record.c（サンプルファイル：pa_stable_v19_20111121\portaudio\examples\paex_record.c）
を追加
paex_record.cpp にリネーム

ソリューションのリビルド(R) Ctrl+Alt+F7
（※ソースファイルを入れ替えたあとはリビルドしましょう. ビルドだと前の中間ファイルをビルドしちゃうことがある）

デバッグ(D)→デバッグなしで開始(H) Ctrl+F5

数秒録音して再生します

デバイスの設定を表示

pa_devs.c
これで何番目のデバイスがASIOなのかとか確かめられる

再生しているドライバが表示され、15秒間入出力を行う

paex_read_write_wire.c

さらっと書いたけど実はこれが本題のリアルタイム入出力制御のサンプルソースとなる
ASIOドライバを使っていればレイテンシ(遅延)1msecくらいになると思うのでリアルタイムと言ってよいだろう

なお、オーディオインターフェイスの設定によってはレイテンシが大きくなってしまう

オーディオインターフェイス：Quad-Capture ver.1.5.2
ASIOバッファサイズ 32samples(44100Hz)
低レイテンシーモード
→ 0.000725624sec（32/44100=0.000725623）

バッファを大きくするとその分レイテンシが増えていく
サンプリング周波数を上げるとバッファを増やさざるを得ないのでレイテンシが増える

paex_read_write_wire.c は 15秒間の時間制限付きで使いにくいため次のサンプルを推奨する

ファズエフェクターサンプル

pa_fuzz.c

実行するとエンターキーを押すまでストリーミングし続けます
エンターキーで終了
（間違っても右上の×ボタンは押さないこと. exeが固まります. 再起動で直ります. ）

Lchにギターをつなげばとんでもない歪み系サウンドのできあがり
（Rchはスルーです）

fuzzCallback 関数内の FUZZ(*in++) を *in++ に変えれば Lch もスルーになります

このサンプルを参考に色々改造していける
自作のエファクター考えてみたり
B○SSのエフェクターをシミュレートしてみたり
ボイスチェンジャー作ってみたり
と夢が広がるのではないでしょうか

信号処理系のオススメ書籍

C言語ではじめる音のプログラミング　青木直史著　C言語信号処理初心者に捧げるバイブル
http://floor13.sakura.ne.jp/book03/book03.html

サウンドプログラミング入門　青木直史著　こちらはリアルタイム処理まで網羅している
http://floor13.sakura.ne.jp/book06/book06.html

以下のサイトを参考に致しました

PortAudio公式のWindows適用例
http://portaudio.com/docs/v19-doxydocs/compile_windows.html

PortAudio公式のレイテンシについての回答
http://www.portaudio.com/docs/latency.html

hiloyaの日記　VC++2008を使用　DirectX
http://d.hatena.ne.jp/k002/20110929/1317309185

DenkiYagi VC++2012だとうまくいくらしい 2010だけダメなのだろうか
http://terurou.hateblo.jp/entry/2013/07/29/080512

たいてい自宅で迷想中　コールバック関数が詳しく解説されている
http://2ten1ryu.blog90.fc2.com/blog-category-8.html

Is this easiest way to make DLL for PortAudio ASIO on Windows using VisualC++ Express ?　DLLの作成ができない場合はここを参考にするといいかも
http://junzo.sakura.ne.jp/c_plus1/c_plus1.htm

雷鳴の日記　PortAudioの低遅延について　PA_MIN_LATENCY_MSEC = 50　を設定した人の話　特に改善したかどうかは書いてない
http://d.hatena.ne.jp/sorayukinoyume/20120216/1329361809

VS2012でPortAudioの環境構築

http://qiita.com/nicolai_twi/items/86c26fb192f1613ec96a

以上

2013-10-24

PortAudioでリアルタイム入出力制御 (1)

リアルタイム入出力制御

PortAudioを用いてリアルタイム入出力制御を行う

～環境構築編～

■必要なもの*1

Windows7 32bit

Visual Studio 2008 Express (Visual C++ 2008)*2

DirectX SDK(June 2010)

ASIO SDK v2.3

PortAudio SDK v19

■Visual Studio 2008 Express (Visual C++ 2008) インストール時の注意

VS2010, VS2008, VS2005のランタイムライブラリが入っているとインストールに失敗することがある

→アンインストールしてからVS2008をインストール

VS2010など後継ソフトが入っていると（略

→アンインストールしてからVS2008をインストール

エラー1935（VS2005Runtimeを入れていると出ることがある）

→1) Windowsの［スタート］で［プログラムとファイルの検索］にfeatures」とタイプ入力

　2) (1)の検索結果から［Windowsの機能の有効化または無効化］を選択

　3)［Windowsの機能］ダイアログボックスで、

　　「Microsoft .NET Framework 3.5.1」の項目内にある、

　　「Windows Communication Foundation HTTP Activation」をチェック

■DirectX SDK(June 2010)のインストール

http://www.microsoft.com/en-us/download/details.aspx?id=6812

特に問題はないはず*3

■ASIO SDK v2.3

http://blog.livedoor.jp/sce_info3-craft/archives/7590862.html

いろいろ登録とかしないとダウンロードできない

でも無料なのでそのくらいの手間は惜しむべきではない

■PortAudio v19 から DLLをビルドする方法

基本的にここの情報に従う

http://portaudio.com/docs/v19-doxydocs/compile_windows.html

以下コメント

1) Windows用PortAudio は DirectX SDK(June 2010) の「dsound.h」「dsconf.h」「Dsound.lib」あたりが必要らしい

VC++2008を開いて、ツール→オプション→プロジェクトおよびソリューション

→VC++ディレクトリ

ディレクトリを表示するプロジェクトでインクルードファイルを選択

DirectX SDKのIncludeフォルダとPortAudioのIncludeフォルダを追加

例：「C:\Program Files\Microsoft DirectX SDK (June 2010)\Include」

例：「C:\Users\(*ユーザー名*)\Documents\Visual Studio 2008\Projects\pa_stable_v19_20111121\portaudio\include」

ディレクトリを表示するプロジェクトでライブラリファイルを選択

DirectX SDKのLibフォルダを追加

例：「C:\Program Files\Microsoft DirectX SDK (June 2010)\Lib\x64」※なぜかx64で動いた（未検討）

2) ASIOSDK2.3からASIOSDKにリネーム src\hostapi\asio にコピー

3) VS6, 7, 2001, 2003, VC.NET では無いので省略

4) Visual C + + 2008 Express で build\msvc\portaudio.sln を開く

　　コードが変換される

　　多少警告が出るようだが変換が出来ればOK

5) ソリューション（Portaudio）のプロパティを開き、構成プロパティを選択

6) 構成(C):[すべての構成]に、プラットフォーム(P):[Win32]にしておく（すべてのプラットフォームがあるならそれ）

7) オプションを設定

　　C/C++ -> 最適化 -> フレームポインタなし=はい(/Oy)

　　C/C++ -> コード生成 -> ランタイムライブラリ=マルチスレッド (/MT)

　　C/C++ -> コード生成 -> 浮動小数点モデル=Fast (/fp:fast)

　　C/C++ -> コード生成 -> 構造体メンバのアライメント -> 既定値（※MATLABの資料には 4 バイト (/Zp4)にしろと書いてあるがそうしたら動かなくなった）

8) 構成(C):[Release]に変更

　　C/C++ -> プリプロセッサ

　　PA_ENABLE_DEBUG_OUTPUT を削除（コンソールがデバッグメッセージを出力しなくなる）

9) 構成(C):[Release]

　　C/C++ -> プリプロセッサ

　　以下のようにASIOとWASAPIのみ使用するように変更

　　PA_USE_ASIO=1

　　PA_USE_DS=0

　　PA_USE_WMME=0

　　PA_USE_WASAPI=1

　　PA_USE_WDMKS=0

10) Release, Win32 でビルド

　　portaudio_x86.dll/lib が build\msvc\Win32\Release に作成される

例：「C:\Users\(*ユーザー名*)\Documents\Visual Studio 2008\Projects\pa_stable_v19_20111121\portaudio\build\msvc\Win32\Release」

■portaudio_x86.dllを使用してサンプルを動かす

プロジェクトの新規作成

Win32コンソールアプリケーション

名前は適当に「PATEST」

空のプロジェクトでいい

プロジェクトのフォルダの中に以下を用意

portaudio.h

portaudio_x86.dll

サンプルプログラム(paex_saw.c, paex_read_write_wire.c, など)

ヘッダーファイルにportaudio.hを追加

ソースファイルにサンプルプログラムを追加

（※サンプルプログラムは1つだけ入れること．複数入れるとmain()が複数になるのでビルドできない）

ビルドしてデバッグ

音が出ればOK

paex_read_write_wire.c を実行すると遅延（レイテンシ）が表示される

0.100～0.050secとかだとなにかおかしい

ASIOになっていないかも…

ちなみに

Quad-Capture ver.1.5.2
ASIOバッファサイズ 32samples(44100Hz)
低レイテンシーモード

だと0.000725624secでした（32/44100=0.000725623）

上記設定はQuad-Capture ver.1.5.2で設定できる最小バッファサイズなので

これがこのオーディオインターフェイスのレイテンシの限界

ということになるはず

以上

*1:必要なものというよりはこの条件では成功しましたよという意味合いが強い

*2:※なぜVS2010ではなくVS2008なのか

なぜかソリューションの変換に失敗する→手動で構築しないと→でもそもそもソリューション開けなかったらどのように構築するのかわからない！→断念

またライブラリのインクルードなどが2008と違ってちょっと面倒だったりするのも欠点

*3:DirectX SDK(June 2010)のインストール

ちなみにXP SP3だと失敗した．もうちょっと古いSDKを探せばいけたかもしれない（未解決）