Как обрабатывать аудиопоток в реальном времени

У меня есть установка с raspberry pi 3, на которой работает последняя версия jessie со всеми установленными обновлениями, в которой я предоставляю Bluetooth-приемник A2DP, где я подключаюсь к телефону, чтобы воспроизвести музыку.

Через pulseaudio источник (телефон) направляется на выход alsa (приемник). Это работает достаточно хорошо.

Теперь я хочу проанализировать аудиопоток, используя python3.4 с librosa, и я нашел многообещающий пример с использованием < href="https://people.csail.mit.edu/hubert/pyaudio/docs/#example-callback-mode-audio-io" rel="nofollow noreferrer">pyaudio, который был адаптирован для использования ввод pulseaudio (который волшебным образом работает, потому что он используется по умолчанию) вместо wavfile:

"""PyAudio Example: Play a wave file (callback version)."""

import pyaudio
import wave
import time
import sys
import numpy

# instantiate PyAudio (1)
p = pyaudio.PyAudio()

# define callback (2)
def callback(in_data, frame_count, time_info, status):
    # convert data to array
    data = numpy.fromstring(data, dtype=numpy.float32)
    # process data array using librosa
    # ...
    return (None, pyaudio.paContinue)

# open stream using callback (3)
stream = p.open(format=p.paFloat32,
                channels=1,
                rate=44100,
                input=True,
                output=False,
                frames_per_buffer=int(44100*10),
                stream_callback=callback)

# start the stream (4)
stream.start_stream()

# wait for stream to finish (5)
while stream.is_active():
    time.sleep(0.1)

# stop stream (6)
stream.stop_stream()
stream.close()
wf.close()

# close PyAudio (7)
p.terminate()

Теперь, когда поток данных в принципе работает, есть задержка (длина буфера), с которой вызывается stream_callback. Поскольку в документах указано

Обратите внимание, что PyAudio вызывает функцию обратного вызова в отдельном потоке.

я бы предположил, что пока работает обратный вызов, буфер продолжает заполнять основной поток. Конечно, была бы начальная задержка для заполнения буфера, после чего я ожидал получить синхронный поток.

Мне нужна более длинная часть в буфере (см. frame_in_buffer), чтобы librosa могла правильно выполнять анализ.

Как такое возможно? Это ограничение софт-портов для raspberry ARM?

Я нашел другие ответы, но они используют блокировка ввода/вывода. Как бы я обернул это в поток, чтобы анализ librosa (который может занять некоторое время) не блокировал заполнение буфера?

Этот блог, похоже, снижает производительность проблемы с cython, но я не думаю, что задержка связана с производительностью. Или может это? Другим, кажется, нужны некоторые настройки ALSA, но поможет ли это при использовании pulseaudio?

Спасибо, любой вклад приветствуется!