在 64 Studio,我们使用带有实时补丁的 Linux 内核,以确保为我们客户苛刻的音频应用提供可靠、无故障的 I/O。拥有源代码和对系统设计的完全控制权意味着我们可以调整机器,以在目标硬件上获得最佳性能。通常,我们的最终用户位于“专业音频”市场——音乐制作、录音或广播。当音频工程师打开他们的新混音台时,他们可能没有意识到这实际上是一个嵌入式 GNU/Linux 设备,尽管它的重量是他们 Android 手机的几百倍。
最近,我们一直在开发一种相当不同的产品,该产品利用了专业音频用户已经享有的相同实时 Linux 功能。我们在 2009 年意大利帕尔马举行的 Linux 音频会议上展示了我们在移动设备实时音频方面的工作。在演示之后,我们收到了德国奥尔登堡大学听力增强算法研究员 Giso Grimm 的咨询。设计下一代数字助听器的麻烦在于优化和硬件小型化非常昂贵。如果您选择了一种次优算法并将其构建到助听器中,那么您只是在一个无法交付的产品上浪费了很多钱。因此,奥尔登堡 Haus des Hörens 研发机构的研究人员在标准 PC 硬件上现场测试新算法,使用专用的多通道 USB 音频接口,其 I/O 电缆连接到耳塞。
使用通用操作系统代替高度优化的硬件会带来潜在的性能挑战。PC 可以运行 GNU/Linux 或 Windows,但幸运的是,实时 Linux 内核比 Windows 具有更好的延迟性能。在数字音频环境中,延迟是指处理对用户听到的声音造成的延迟。我们可以容忍几毫秒的延迟,但如果延迟太高,大脑就会开始注意到。过度延迟的效果与观看配音糟糕的电影没什么不同,电影中演员的嘴唇与台词不同步;显然,这在助听器现场测试中是不可接受的。
起初,我们考虑为现场测试构建定制的嵌入式硬件,基于配备 Intel Atom 处理器的单板计算机。经过反思,我们认为最好能够在未经任何优化的情况下测试 CPU 密集型算法。因此,我们选择了联想 Thinkpad X200 笔记本电脑,因为它在相对小巧轻便的设备中配备了 Core 2 Duo CPU。然后,我们构建了一个最小、高性能且稳定的 GNU/Linux 发行版,我们将其代号命名为 Mahalia,供研究人员在 Thinkpad 上使用。用户报告表明 Mahalia 性能良好,另一轮现场测试即将开始。
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