在树莓派 pico 上录制音频时丢失数据

Question

我想使用

max9814

和

raspberry pi pico

与

micropython/circuitpython

来录制音频，但是当我录制数据时，它的某些部分丢失了，因为它试图读取数据并将数据写入.wav文件，但它不能同时处理它。

电路如下：

RPI 皮科	MAX9814
GP26	出
3v3	电源电压
接地	接地

我的代码如下：

import board
import analogio
import time
import adafruit_wave
import struct
import storage

# storage.remount("/", readonly=False)

adc = analogio.AnalogIn(board.A0)
conversion_factor = 3.3/4096
buffer = []

f = adafruit_wave.open("audio.wav", "w")
f.setnchannels(1)
f.setsampwidth(2)
f.setframerate(8000)

def save(data):
    global f
    f.writeframes(bytearray(data))
    print("done")

try:
    while True:
        sample = adc.value * conversion_factor
        frame = bytearray(struct.pack('>H', int(sample)))
        buffer.extend(frame)
        
        if len(buffer) > 16000:
            save(buffer)
            buffer = []
            print("clear buffer")
except KeyboardInterrupt:
    print("closing")
    f.close()

我该如何处理？

Answer 1

好吧，事情是这样的：您的代码试图同时执行太多操作，而 Pico 无法跟上。诀窍是将录音和保存部分分开，这样它们就不会互相干扰。您将使用线程来处理这个问题。 Pico 上的 Micropython 不像完整的 Python 那样支持

threading

，但 CircuitPython 对

asyncio

做了类似的事情。这是使用

asyncio

来管理这两个任务而不互相干扰的快速修复：

首先，您必须确保您的 CircuitPython 固件是最新的，因为

asyncio

是最近的。

然后，像这样调整你的设置：

import board
import analogio
import time
import struct
import audiocore
import audiobusio
import os
import asyncio

# Initialize ADC on GP26
adc = analogio.AnalogIn(board.GP26)
conversion_factor = 3.3 / 65536  # Adjusted for CircuitPython ADC range
buffer = bytearray(16000)  # Adjust the buffer size if needed
buffer_index = 0

# Setup for the WAV file
wav_filename = "audio.wav"
audio_settings = {"channels": 1, "bits": 16, "rate": 8000}

# This function records the audio
async def record_audio():
    global buffer, buffer_index
    while True:
        if buffer_index < len(buffer) - 2:
            sample = int(adc.value * conversion_factor * 32767)  # Scale sample to 16-bit range
            struct.pack_into(">H", buffer, buffer_index, sample)
            buffer_index += 2
        else:
            await asyncio.sleep(0)  # Yield control to save_audio

# This function saves the audio
async def save_audio():
    global buffer, buffer_index
    while True:
        if buffer_index >= len(buffer) - 2:
            with open(wav_filename, "ab") as f:  # Append binary data
                wav_header = audiocore.WaveFile(f, audio_settings)
                f.write(buffer[:buffer_index])
            buffer_index = 0  # Reset buffer index after saving
        await asyncio.sleep(0)  # Yield control to record_audio

# Main function to run both tasks
async def main():
    record_task = asyncio.create_task(record_audio())
    save_task = asyncio.create_task(save_audio())
    await asyncio.gather(record_task, save_task)

# Run the main function
asyncio.run(main())

此代码设置异步函数，用于将音频录制到缓冲区，并在缓冲区满后将该缓冲区保存到文件中。然后它会同时运行这两项任务，这样一个任务可以收集数据，而另一个任务则可以写入磁盘，从而防止您遇到损失。

asyncio.sleep(0)

在任务之间调用yield执行，允许两个任务继续执行而不会互相阻塞。