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一、数字音频基础知识 Fourier级数： 任何周期的波形可以分解成多个正弦波，这些正弦波的频率都是整数倍。级数中其他正线波的频率是基础频率的整数倍。基础频率称为一级谐波。 PCM: pulse code modulation,脉冲编码调制，即对波形按照固定周期频率采样。为了保证采样后数据质量，采样频率必须是样本声音最高频率的两倍，这就是Nyquist频率。 样本大小：采样后用于存储振幅级的位数，实际就是脉冲编码的阶梯数，位数越大表明精度越高，这一点学过数字逻辑电路的应该清楚。 声音强度： 波形振幅的平方。两个声音强度上的差常以分贝(db)为单位来度量， 计算公式如下： 20*log(A1/A2)分贝。A1,A2为两个声音的振幅。如果采样大小为8位，则采样的动态范围为20*log(256)分贝=48db。如果样本大小为16位，则采样动态范围为20*log(65536)大约是96分贝，接近了人听觉极限和痛苦极限，是再线音乐的理想范围。windows同时支持8位和16位的采样大小。 二、相关API函数，结构，消息 对于录音设备来说，windows 提供了一组wave***的函数，比较重要的有以下几个： 打开录音设备函数 MMRESULT waveInOpen( LPHWAVEIN phwi, //输入设备句柄 UINT uDeviceID, //输入设备ID LPWAVEFORMATEX pwfx, //录音格式指针 DWORD dwCallback, //处理MM_WIM_***消息的回调函数或窗口句柄，线程ID DWORD dwCallbackInstance, DWORD fdwOpen //处理消息方式的符号位 ); 为录音设备准备缓存函数 MMRESULT waveInPrepareHeader( HWAVEIN hwi, LPWAVEHDR pwh, UINT bwh ); 给输入设备增加一个缓存 MMRESULT waveInAddBuffer( HWAVEIN hwi, LPWAVEHDR pwh, UINT cbwh ); 开始录音 MMRESULT waveInStart( HWAVEIN hwi ); 清除缓存 MMRESULT waveInUnprepareHeader( HWAVEIN hwi,LPWAVEHDR pwh, UINT cbwh); 停止录音 MMRESULT waveInReset( HWAVEIN hwi ); 关闭录音设备 MMRESULT waveInClose( HWAVEIN hwi ); Wave_audio数据格式 typedef struct { WORD wFormatTag; //数据格式，一般为WAVE_FORMAT_PCM即脉冲编码 WORD nChannels; //声道 DWORD nSamplesPerSec; //采样频率 DWORD nAvgBytesPerSec; //每秒数据量 WORD nBlockAlign; WORD wBitsPerSample;//样本大小 WORD cbSize; } WAVEFORMATEX; waveform-audio 缓存格式 typedef struct { LPSTR lpData; //内存指针 DWORD dwBufferLength;//长度 DWORD dwBytesRecorded; //已录音的字节长度 DWORD dwUser; DWORD dwFlags; DWORD dwLoops; //循环次数 struct wavehdr_tag * lpNext; DWORD reserved; } WAVEHDR; 相关消息 MM_WIM_OPEN:打开设备时消息，在此期间我们可以进行一些初始化工作 MM_WIM_DATA：当缓存已满或者停止录音时的消息，处理这个消息可以对缓存进行重新分配，实现不限长度录音 MM_WIM_CLOSE：关闭录音设备时的消息。 相对于录音来说，回放就简单的多了，用到的函数主要有以下几个： 打开回放设备 MMRESULT waveOutOpen( LPHWAVEOUT phwo, UINT uDeviceID, LPWAVEFORMATEX pwfx, DWORD dwCallback, DWORD dwCallbackInstance, DWORD fdwOpen ); 为回放设备准备内存块 MMRESULT waveOutPrepareHeader( HWAVEOUT hwo, LPWAVEHDR pwh, UINT cbwh ); 写数据（放音） MMRESULT waveOutWrite( HWAVEOUT hwo, LPWAVEHDR pwh, UINT cbwh ); 相应的也有三个消息，用法跟录音的类似： 三、程序设计 一个录音程序的简单流程： 打开录音设备waveInOpen===>准备wave数据头waveInPrepareHeader===> 准备数据块waveInAddBuffer===>开始录音waveInStart===>停止录音(waveInReset) ===> 关闭录音设备(waveInClose) 当开始录音后当buffer已满时，将收到MM_WIM_DATA消息，处理该消息可以保存已录好数据。 回放程序比这个要简单的多： 打开回放设备waveOutOpen===>准备wave数据头waveOutPrepareHeader===>写wave数据waveOutWrite===> 停止放音(waveOutRest) ===>关闭回放设备(waveOutClose) 如何处理MM消息： MSDN告诉我们主要有 CALLBACK_FUNCTION、CALL_BACKTHREAD、CALLBACK_WINDOW 三种方式，常用的是 Thread,window方式。 线程模式 waveInOpen(&hWaveIn,WAVE_MAPPER,&waveform,m_ThreadID,NULL,CALLBACK_THREAD)，我们可以继承MFC的CwinThread类，只要相应的处理线程消息即可。 MFC线程消息的宏为： ON_THREAD_MESSAGE, 可以这样添加消息映射： ON_THREAD_MESSAGE(MM_WIM_CLOSE, OnMM_WIM_CLOSE) 窗口模式 类似于线程模式，参见源程序即可。 |
