std.audio — Audio-Verarbeitung und Wiedergabe

→ Zurück zur Unit-Übersicht · Guide: Audio & Video · std.video

Übersicht über den Audio-Namensraum von Lyx: vier Units für Analyse, Konvertierung, Dekodierung und Wiedergabe von Audiodaten. std.audio selbst ist die Basis-Unit und kommt ohne externe Bibliotheken aus; die drei Unterunits binden Systembibliotheken per FFI ein.

Was Lyx kann: WAV lesen und schreiben, PCM-Formate umrechnen, MP3 dekodieren, PCM über ALSA ausgeben. Was Lyx nicht kann: MP3 oder andere Formate kodieren — der einzige Encoder ist WAV.

Autor: Andreas Röne
Copyright: 2024-2025 Andreas Röne
Quelle: std/audio.lyx, std/audio/

Units im Überblick

Unit Import Externe Bibliothek Beschreibung
std.audio import std.audio; keine Basis: AudioInfo-Struct, WAV-Parser, WAV schreiben, PCM-Konvertierung (8→16 Bit, Stereo→Mono)
std.audio.mpg123 import std.audio.mpg123; libmpg123 MP3 → PCM, stream-basiert, Formatabfrage (Samplerate, Kanäle, Encoding)
std.audio.alsa import std.audio.alsa; libasound.so.2 ALSA-Direktzugriff: PCM-Gerät öffnen, Format setzen, Puffer ausgeben, Aufnahme
std.audio.playback import std.audio.playback; libasound.so.2 (+ libmpg123 für MP3) Fassade: AudioOpen/AudioPlayWAV/AudioPlayPCM/AudioPlayMP3/AudioClose, dazu die Einzeiler PlayWAV und PlayMP3

Es gibt keinen Wildcard-Import: import std.audio.*; ist ein Parse-Fehler. Jeder Punktpfad bezeichnet genau eine Datei — std.audio.alsa → std/audio/alsa.lyx.

Wann welche Unit

Aufgabe Unit Kernfunktionen
WAV-Datei analysieren (Samplerate, Kanäle, Dauer) std.audio WAVParse, AudioInfo
PCM-Rohdaten aus WAV holen std.audio WAVReadData, WAVGetBuffer
Eigenes Signal als WAV speichern std.audio WAVWriteHeader, WAVSaveFile
8-Bit-Material auf 16 Bit bringen std.audio WAVConvert8To16
Stereo auf Mono mischen std.audio WAVStereoToMono
MP3-Metadaten und PCM-Daten lesen std.audio.mpg123 MP3Init, MP3OpenFile, MP3Read, MP3GetFormat
Eigener Ausgabepfad mit voller Kontrolle std.audio.alsa ALSAAudioOpen, ALSASetFormat, ALSAWrite
Kurzer Systemton, Alarm, schneller Test std.audio.playback PlayWAV, PlayMP3
Mehrere Dateien auf einem offenen Gerät std.audio.playback AudioOpen, AudioPlayWAV, AudioPlayMP3, AudioClose
Testton erzeugen (Rechteck, 16 Bit) std.audio AudioGenTone

Signalweg

WAV-Datei  ──WAVParse/WAVReadData──┐
                                   ├──► PCM im Speicher ──ALSAWrite──► Soundkarte
MP3-Datei  ──MP3OpenFile/MP3Read───┘                    └──WAVSaveFile──► WAV-Datei

Alle Units arbeiten mit interleaved PCM: bei Stereo folgen die Samples abwechselnd links/rechts. Die Bittiefe steht in AudioInfo.bitsPerSample; ALSA erwartet dazu passend SND_PCM_FORMAT_S16_LE bzw. SND_PCM_FORMAT_U8.

Bekannte Defekte

<WRAP center round important 90%> Geprüft mit lyxc 1.0.21A:

  • MP3Parse aus std.audio liefert immer AUDIO_ERROR (−1). Für MP3 stattdessen std.audio.mpg123 verwenden.
  • ALSASetFormat schlägt mit ALSA_ERROR fehl, auch bei vorhandener Soundkarte — damit funktioniert die gesamte Wiedergabe (PlayWAV, ALSA-Direktausgabe) derzeit nicht. Analyse, Konvertierung und Datei-Ausgabe sind nicht betroffen.

</WRAP>

Einstiegsbeispiel

unit main;
import std.audio;
import std.io;
import std.string;

fn main(): int64 {
    var info: AudioInfo;
    if (WAVParse("ton.wav"c, info) != AUDIO_OK) {
        PrintLn("WAV konnte nicht gelesen werden");
        return 1;
    }
    PrintLn(StrConcat("Samplerate: ", IntToStr(info.sampleRate)));
    PrintLn(StrConcat("Kanaele:    ", IntToStr(info.channels)));
    PrintLn(StrConcat("Bits:       ", IntToStr(info.bitsPerSample)));
    PrintLn(StrConcat("Dauer (ms): ", IntToStr(info.durationMs)));
    return 0;
}

Ausführliche Beispiele — PCM erzeugen, MP3 dekodieren, ALSA-Ausgabe, Video-Metadaten — stehen im Guide „Audio & Video".

Referenz: std.audio

Gemeinsame Audio-Typen und Dateiformat-Parser als Basis für die Audio-Unterpakete. AudioInfo beschreibt einen Audio-Stream mit Format, Sample-Rate, Kanalanzahl, Bittiefe, Datenoffset und Gesamtdauer. Parser für WAV-Dateien (WAVParse, WAVReadData, WAVGetBuffer) und MP3 (MP3Parse für Metadaten). Format-Konvertierung: 8-Bit nach 16-Bit PCM (WAVConvert8To16) und Stereo nach Mono (WAVStereoToMono). WAV-Dateien schreiben (WAVWriteHeader, WAVSaveFile).

Einsatzbereiche: Basis-Unit für std.audio.alsa, std.audio.mpg123 und std.audio.playback; Audio-Verarbeitung, TTS-Ausgabe, Signalanalyse, Aufnahme und Wiedergabe von PCM-Daten.

Konstanten

Name Typ Wert Sichtbarkeit
AUDIO_OK int64 0 pub
AUDIO_ERROR int64 -1 pub
AUDIO_NOT_SUPPORTED int64 -3 pub
AF_PCM8 int64 1 pub
AF_PCM16 int64 2 pub
AF_MP3 int64 10 pub

Typen

AudioInfo (struct)

Feld Typ
format int64
sampleRate int64
channels int64
bitsPerSample int64
dataOffset int64
dataSize int64
durationMs int64

Funktionen

Signatur Sichtbarkeit Beschreibung
MP3Parse(path: pchar, ref info: AudioInfo): int64 pub Liest MP3-Metadaten in AudioInfo — liefert derzeit immer AUDIO_ERROR
WAVParse(path: pchar, ref info: AudioInfo): int64 pub Liest WAV-Header in AudioInfo
WAVReadData(path: pchar, info: AudioInfo): int64 pub Liest PCM-Nutzdaten aus WAV-Datei
WAVGetBuffer(path: pchar, info: AudioInfo): int64 pub Gibt Zeiger auf WAV-Datenpuffer
WAVConvert8To16(src: int64, dst: int64, count: int64): int64 pub Konvertiert 8-Bit-PCM nach 16-Bit
WAVStereoToMono(src: int64, dst: int64, frames: int64): int64 pub Mischt Stereo-PCM zu Mono
AudioErrorString(code: int64): pchar pub Gibt Fehlermeldung als C-String
WAVWriteHeader(fd: int64, dataSize: int64, sampleRate: int64, channels: int64, bitsPerSample: int64): int64 pub Schreibt WAV-Header in Dateideskriptor
WAVSaveFile(path: pchar, buffer: int64, dataSize: int64, sampleRate: int64, channels: int64, bitsPerSample: int64): int64 pub Speichert PCM-Puffer als WAV-Datei
AudioGenTone(freq: int64, durationMs: int64, sampleRate: int64, channels: int64, amplitude: int64, sizeOut: int64): int64 pub Erzeugt einen Rechteck-Ton als 16-Bit-PCM-Puffer (ohne Fließkomma). Rückgabe: mmap-Zeiger, 0 bei Fehler; die Bytegröße wird nach sizeOut geschrieben. Freigabe durch den Aufrufer per munmap(buf, size)

Konstanten

Name Typ Wert Sichtbarkeit
SEEK_SET int64 0 pub
SEEK_CUR int64 1 pub
SEEK_END int64 2 pub
PROT_READ int64 1 pub
PROT_WRITE int64 2 pub
PROT_RW int64 3 pub
MAP_ANON int64 32 pub
MAP_PRIVATE int64 2 pub
O_RDONLY int64 0 pub
O_WRONLY int64 1 pub
O_RDWR int64 2 pub
O_CREAT int64 64 pub
O_TRUNC int64 512 pub
FD_NONE int64 -1 pub

Letzte Aktualisierung: 2026-09-02 — Übersichtsteil ergänzt; AudioGenTone nachgetragen, ref-Parameter bei WAVParse/MP3Parse korrigiert, Playback-Fassade richtiggestellt.