基於API的錄音機程式

基於API的錄音機程式 作者/欒義明  一、數字音頻基礎知識 Fourier級數： 任何周期的波形可以分解成多個正弦波，這些正弦波的頻率都是整數倍。級數中其他正線波的頻率是基礎頻率的整數倍。基礎頻率稱為一級諧波。 PCM: pulse code modulation,脈衝編碼調製，即對波形按照固定周期頻率採樣。為了保證採樣後資料品質，採樣頻率必須是樣本聲音最高頻率的兩倍，這就是Nyquist頻率。 樣本大小：採樣後用於儲存振幅級的位元，實際就是脈衝編碼的階梯數，位元越大表明精度越高，這一點學過數字邏輯電路的應該清楚。 聲音強度： 波形振幅的平方。兩個聲音強度上的差常以分貝(db)為單位來度量， 計算公式如下： 20*log(A1/A2)分貝。A1,A2為兩個聲音的振幅。如果採樣大小為8位，則採樣的動態範圍為20*log(256)分貝=48db。如果樣本大小為16位，則採樣動態範圍為20*log(65536)大約是96分貝，接近了人聽覺極限和痛苦極限，是再線音樂的理想範圍。windows同時支援8位和16位的採樣大小。  二、相關API函數，結構，訊息 對於錄音裝置來說，windows 提供了一組wave***的函數，比較重要的有以下幾個： 開啟錄音裝置函數 MMRESULT waveInOpen( LPHWAVEIN phwi, //輸入裝置控制代碼 UINT uDeviceID, //輸入裝置ID LPWAVEFORMATEX pwfx, //錄音格式指標 DWORD dwCallback, //處理MM_WIM_***訊息的回呼函數或視窗控制代碼，線程ID DWORD dwCallbackInstance, DWORD fdwOpen //處理訊息方式的符號位); 為錄音裝置準備緩衝函數 MMRESULT waveInPrepareHeader( HWAVEIN hwi, LPWAVEHDR pwh, UINT bwh ); 給輸入裝置增加一個緩衝 MMRESULT waveInAddBuffer( HWAVEIN hwi, LPWAVEHDR pwh, UINT cbwh ); 開始錄音 MMRESULT waveInStart( HWAVEIN hwi ); 清除緩衝 MMRESULT waveInUnprepareHeader( HWAVEIN hwi,LPWAVEHDR pwh, UINT cbwh); 停止錄音 MMRESULT waveInReset( HWAVEIN hwi ); 關閉錄音裝置 MMRESULT waveInClose( HWAVEIN hwi ); Wave_audio資料格式 typedef struct { WORD wFormatTag; //資料格式，一般為WAVE_FORMAT_PCM即脈衝編碼 WORD nChannels; //聲道 DWORD nSamplesPerSec; //採樣頻率 DWORD nAvgBytesPerSec; //每秒資料量 WORD nBlockAlign; WORD wBitsPerSample;//樣本大小 WORD cbSize; } WAVEFORMATEX; waveform-audio 緩衝格式 　 typedef struct { LPSTR lpData; //記憶體指標 DWORD dwBufferLength;//長度 DWORD dwBytesRecorded; //已錄音的位元組長度 DWORD dwUser; DWORD dwFlags; DWORD dwLoops; //迴圈次數 struct wavehdr_tag * lpNext; DWORD reserved; } WAVEHDR; 相關訊息 　 MM_WIM_OPEN:開啟裝置時訊息，在此期間我們可以進行一些初始化工作MM_WIM_DATA：當緩衝已滿或者停止錄音時的訊息，處理這個訊息可以對緩衝進行重新分配，實現不限長度錄音MM_WIM_CLOSE：關閉錄音裝置時的訊息。 相對於錄音來說，回放就簡單的多了，用到的函數主要有以下幾個： 開啟回放裝置 　 MMRESULT waveOutOpen( LPHWAVEOUT phwo, UINT uDeviceID, LPWAVEFORMATEX pwfx, DWORD dwCallback, DWORD dwCallbackInstance, DWORD fdwOpen ); 為回放裝置準備記憶體塊 　 MMRESULT waveOutPrepareHeader( HWAVEOUT hwo, LPWAVEHDR pwh, UINT cbwh ); 寫資料（放音） 　 MMRESULT waveOutWrite( HWAVEOUT hwo, LPWAVEHDR pwh, UINT cbwh ); 相應的也有三個訊息，用法跟錄音的類似：   三、程式設計  一個錄音程式的簡單流程： 開啟錄音裝置waveInOpen===>準備wave資料頭waveInPrepareHeader===>準備資料區塊waveInAddBuffer===>開始錄音waveInStart===>停止錄音(waveInReset) ===>關閉錄音裝置(waveInClose) 當開始錄音後當buffer已滿時，將收到MM_WIM_DATA訊息，處理該訊息可以儲存已錄好資料。 回放程式比這個要簡單的多： 　 開啟回放裝置waveOutOpen===>準備wave資料頭waveOutPrepareHeader===>寫wave資料waveOutWrite===>停止放音(waveOutRest) ===>關閉回放裝置(waveOutClose) 如何處理MM訊息： MSDN告訴我們主要有 CALLBACK_FUNCTION、CALL_BACKTHREAD、CALLBACK_WINDOW 三種方式，常用的是Thread,window方式。  線程模式 waveInOpen(&hWaveIn,WAVE_MAPPER,&waveform,m_ThreadID,NULL,CALLBACK_THREAD)，我們可以繼承MFC的CwinThread類，只要相應的處理線程訊息即可。 MFC線程訊息的宏為： ON_THREAD_MESSAGE, 可以這樣添加訊息映射： ON_THREAD_MESSAGE(MM_WIM_CLOSE, OnMM_WIM_CLOSE)  視窗模式 類似於線程模式，參見來源程式即可。