在Java中生成非正弦声音输出

Question

对于学校项目，我必须使用Java从我的计算机控制我的RC平面。 我想要实现这一目标的方法是通过3.5mm电缆（遥控器的训练器端口）将我的遥控器连接到我的MacBookPro。

我与遥控器通信的方式是通过PPm信号，如下所示：

以下是有关PPM信号的更多信息： https://www.insecure.ws/2010/03/09/control-rc-aircrafts-from-your-computer-for-0/#toc-2

我现在想知道的是，我如何使用Java生成所述PPM信号。 它必须是具有特定幅度的粗糙信号。

这里有人能帮助我吗？

修改
让我回答一下下面提到的一些问题：

该网站更好地解释了我认为我能做到的，但无论如何我都会尝试。

我想用我的电脑控制我的遥控飞机。 现在，我只希望我的油门工作。其余的将在稍后进行。

每帧长22.5ms，因为这是RC材料使用的格式。 每个帧由8个通道组成，它们之间有0.4ms的停止位置，还有一个空白信号，用于填补剩余的时间。

每个通道的振幅为1.3Volts，我将通过反复试验来实现（用我的音量播放直到烦人的哔哔声停止），并且是0.7 - 1.5ms。

我想要实现的是，有一个默认信号，7x 1.1ms和1x 0.7ms（所有伺服器中间位置为7x，最小1x节气门），当用户按下键盘上的按钮时会发生变化（ 1将把油门的信号长度改变为0.7 + 0.1 ms => 0.8ms）。在用户按下0,1,2,3或4之前，信号将不断重复（每22.5ms 1帧），并改变通道1的长度。

到目前为止，我已在github上发布了我的内容。

Answer 1

要做你要求的事，你必须：

1. 根据您的设置用Java打开音频输出 - 正确的采样率，通道数等
2. 使用您的信号生成PCM（WAV）波形
3. 将生成的波形推过输出线

您还必须在操作系统中禁用任何形式的后处理，并检查您的声卡是否能够在指定频率下准确生成信号。我没有任何使用Mac上的Java声音的经验，但是看到Windows和/或声音驱动程序可能不稳定，最好做好准备。

用Java打开音频输出

要用Java打开音频输出，您必须选择一种支持的音频格式，然后使用部分标准JDK API打开“源数据线”（音频输出）。

旁注：JDK中的音频API在很长一段时间内没有改变;它几乎不具备任何自我描述性或直观性。例如，音频输出称为“源数据线”，而音频输入称为“目标数据线”。

此代码段应该可以帮助您使用JDK API打开默认音频输出：

import javax.sound.sampled.AudioFormat;
import javax.sound.sampled.AudioSystem;
import javax.sound.sampled.SourceDataLine;

[...]

// Constructs a Mono, 48kHz, 2-bytes per sample, one sample per frame format */
AudioFormat af = new AudioFormat( AudioFormat.Encoding.PCM_SIGNED, 48000.0f, 16, 1, 2, 48000.0f, true );

SourceDataLine output = AudioSystem.getSourceDataLine( af );
output.open();
output.start();  
// `output` should be ready for writing

生成信号的PCM（WAV）波形

您链接到的网站包含应该生成信号的Python代码段。如果这正是您想要的信号，您应该将该段代码重写为Java。你说这是你的学校项目，从描述我可以假设这是作业的主要部分，所以让我们把它作为练习留给读者： - ）

将生成的波形推过输出线

基本上，您必须将PCM样本写入音频输出：

// Initialization
final int byteBufferSizeBytes = AUDIO_BUFFER_SIZE_SAMPLES * af.getFrameSize();
byte bbuf[] = new byte[byteBufferSizeBytes];

// Inner loop
while ( output.isActive() ) {
    // Read/generate piece of your data here and write it into bbuf array

    // Write contents of bbuf (PCM samples) to audio output
    output.write( bbuf, 0, byteBufferSizeBytes );
}

个人插头

前段时间我写了一个Java程序，它从麦克风读取输入，根据ITU-R BS.1770-3建议分析其感知响度，并在超过预设响度阈值时显示信息。它有一点GUI，在Windows 7下它使用的CPU不到1％。

代码在GitHub，但请注意，它是在一个全能的时候写的，所以它可能不是100％一致（说实话，我仍然认为我可以写得更好） 。我建议你从类AudioProcessor开始，因为它会进行输入/输出初始化。