06 6月 2020

音频开发进阶（二）使用API文档（附源码·混响效果器）

框架的时代

如今，我们输出一行 “Hello World” 到屏幕上，已经不需要手动地把数据移动到显存里面了。一句简单地语句就可以搞定。高级程序语言本身就是一种框架。

不要重复发明轮子

当你要开发的功能已经存在了成熟的框架，我劝你最好使用它们。

相比一个人从头开始写底层功能，现成的框架已经有了一段时间的积累，它们更稳定，更安全，优化更好，而且还方便。

当然如果你对某些功能有更深入的理解，或是为了长远的打算，编写一个框架也是件很了不起的事。

无论用什么框架开发，都离不开对开发文档的查阅

本节我们就了解一下如何使用 JUCE 开发文档，编写一个 Reverb 混响插件。

1.明确需求

一个混响效果器

2.收集信息

我们先来到 JUCE的开发文档（点击打开），看看有没有用得上的东西。

网页里，按下Ctrl + F (Mac 上 Command + F)，搜索 reverb 然后回车

找到这个，应该是我们想要的

点进去，看到 Description 里说了，先用 setSampleRate 接口准备一下，然后用 processStereo 或者 processMono 处理信号就行了

看完说明，就大概了解了它的用法。（以后我们接触的东西多了，就不用看说明了，这些方法大同小异）

然而现在我们还有一个需求没有得到解决，那就是调节参数。

继续寻找，在上方的 Member Functions 功能接口的描述中，看到了 setParameters 接口，它的传入参数是一个 ‘Parameters’ 类型的东西，我们点一下那个 Parameters。

发现它是个结构体，里面的字段就是混响的参数，这些参数都是默认初始化过的。

好了，现在已经收集到需要的全部信息了。

3.整理思路

~~我们看到上面 Reverb 的文档中写的都是些成员方法，理所当然就想到实例化一个 Reverb 的对象来用，在JUCE里，这是不必要的。~~
Reverb 是来自JUCE库里的类，它的对象不用 new 不用 Reverb() 实例化创建，只要声明了它，JUCE 框架就会自动为我们注入一个合适的 Reverb 对象。所以把它当成结构体就可以了，【Reverb 对象声明完直接使用】。（这是一个好架构，它让开发者专注于业务逻辑，避免分心）

有别于其他语言，C++实例化对象是可以不new的。

一般来说对象都是保存在堆上，但C++可以通过这种不new的方式直接把它保存在栈上，这样实例化出来的对象只作用于函数内部，函数执行后就删除了。

setParameters 用到的参数是个结构体，值类型的声明后直接用就行了。

Reverb 对象需要在使用前调用一下 【setSampleRate】接口。在《音频开发实战（二）》的时候，我们使用了一个 getSampleRate 接口获取采样频率，而这个接口并不是每一次都有返回。为了更好的稳定性，我们选用PluginProcessor 的回调 【prepareToPlay (double sampleRate, int samplesPerBlock) 】中的采样频率。

最后在 processBlock 中用 【processStereo】 接口处理立体声，这个接口的传入的参数是左边的信号序列指针，右边的信号序列指针，处理多少个点。
这三个参数刚好就是 buffer.getWritePointer(0), buffer.getWritePointer(1), buffer.getNumSamples()。

好了，我们已经知道怎么做了

4.付诸行动

-> 数据处理

首先在 processor 的头文件准备好 Reverb 对象和它的参数结构体

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// PluginProcessor.h
...
Reverb reverbInstance;
Reverb::Parameters reverbParameters;
private:
...

然后在 prepareToPlay 回调里，调用 Reverb 对象的 setSampleRate 接口

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// PluginProcessor.cpp
...
void MyReverbAudioProcessor::prepareToPlay (double sampleRate, int samplesPerBlock)
{
reverbInstance.setSampleRate(sampleRate);
}
...

在信号处理的回调 processBlock 中，把 buffer 写入指针和采样点数量的信息直接传给 Reverb 对象的 processStereo 接口。

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// PluginProcessor.cpp
...
void MyReverbAudioProcessor::processBlock (AudioBuffer& buffer, MidiBuffer& midiMessages)
{
ScopedNoDenormals noDenormals;

for (auto sample = 0; sample < buffer.getNumSamples(); sample++)
{
reverbInstance.processStereo(buffer.getWritePointer(0), buffer.getWritePointer(1), buffer.getNumSamples());
}
}
...

运算的部分就写完了。

那么 setParameters 在哪呢？我们还没有写，要知道processor的初始化是早于editor的，毕竟它是作为editor构造方法的参数被传入的，那既然 processor 中没有调用 setParameters 接口，在设置参数前没有参数的情况下 processStereo 被调用了怎么办呢。

没有关系，Reverb 已经为我们初始化了一个默认的结构体，这个默认的结构体里包含默认的参数值。

F12 到 Reverb 里看一下它的定义

-> 界面

在头文件里声明一个推子

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// PluginEditor.h
...
MyReverbAudioProcessor& processor;
Slider RoomSize;
JUCE_DECLARE_NON_COPYABLE_WITH_LEAK_DETECTOR (MyReverbAudioProcessorEditor)
...

我们已经知道了 Reverb::Parameters 是有默认值的，于是我们调整推子的位置到默认的参数的地方。

然后写推子监听方法：当推子位置改变时调节 reverbParameters 结构体，并把它应用到 reverbInstance 上。

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// PluginEditor.cpp
...
MyReverbAudioProcessorEditor::MyReverbAudioProcessorEditor (MyReverbAudioProcessor& p)
: AudioProcessorEditor (&p), processor (p)
{
RoomSize.setRange(0, 1, 0.01);
RoomSize.setBounds(0, 0, 300, 50);
RoomSize.setSliderStyle(Slider::SliderStyle::LinearHorizontal);
RoomSize.setTextBoxStyle(Slider::TextBoxBelow,true,100,50);

RoomSize.setValue(processor.reverbParameters.roomSize);
RoomSize.onValueChange = [this]
{
processor.reverbParameters.roomSize = RoomSize.getValue();
processor.reverbInstance.setParameters(processor.reverbParameters);
};

addAndMakeVisible(RoomSize);
setSize (400, 300);
}
...

这里 []{} 也就是 [](){}， C++ 中 Lambda 表达式的小括号 ‘()’ 没有参数时可以省略

5.验证 & 反馈调节

OK 没有任何问题

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