Одна вещь, которую я не увидел в вашем вопросе, заключается в том, нужно ли вам воспроизводить эти обработанные сэмплы или вы что-то делаете с ними (например, кодируя их в файл). Я бы больше беспокоился о состоянии звукового движка Java, чем о том, насколько быстро JVM может обрабатывать сэмплы.
Несколько лет назад я довольно сильно нажал на javax.sound.sampled и остался совершенно не впечатленным - он не сравнится с аналогичными платформами, такими как OpenAL или Core Audio для Mac / iPhone (обе из которых я использовал на аналогичный уровень интенсивности). javax.sound.sampled требует, чтобы вы поместили ваши выборки в непрозрачный буфер неизвестной длительности, что делает синхронизацию почти невозможной. Он также плохо документирован (очень трудно найти примеры потоковой передачи аудио неопределенной длины по линии в отличие от тривиальных примеров клипов в памяти), имеет нереализованные методы (DataLine.getLevel () ..., чья нереализация не является ' Я даже считаю, что Sun уволила последнего инженера JavaSound несколько лет назад.
Если бы у меня было , чтобы использовать движок Java для микширования и вывода звука, я бы, вероятно, попытался использовать привязки JOAL к OpenAL в качестве первого выбора, так как я бы по крайней мере знал, что движок был в настоящее время поддерживается и способна с очень низкой задержкой. Хотя в долгосрочной перспективе я подозреваю, что Nils прав, и в итоге вы будете использовать JNI для вызова нативного звукового API.