【VC++技術雜談001】音頻技術之調節音量及設置靜音 - menlsh－IT工程師數位筆記本

文章出處

　　本文主要介紹如何使用混音器Mixer API函數實現系統音量調節，以及設置靜音。

1.混音器的作用及結構

1.1混音器的作用

　　聲卡（音頻卡）是計算機進行聲音處理的適配器，具有三個基本功能：

　　（1）音樂合成發音功能

　　（2）混音器（Mixer）功能和數字聲音效果處理器（DSP）功能

　　（3）模擬聲音信號的輸入和輸出功能

　　混音器的作用是將來自音樂合成器、CD-ROM、話筒輸入（MIC）等不同來源的聲音組合在一起再輸出。

1.2混音器的結構

　　混音器由多個目的單元（Destination）組成，如回放（Playback）、錄音（Recording）、語音命令（Voice Command）等等。

　　目的單元（Destination）又由多個連接設備（Connections）組成，如回放下有CD Audio、MIDI、Wave等等。

　　而每條連接設備又聯系著一個或多個控制器（Control）。

　　控制器是混音器的關鍵，如音量控制器（Volume Control）、靜音控制器（Mute Control）、儀表控制器（Meter Control）等等。

2. Mixer API函數

2.1獲取混合器設備的數量

函數原型：

WINMMAPI UINT WINAPI mixerGetNumDevs(void);

函數說明：該函數用于獲取系統中混合器設備的數量。

2.2打開混合器設備

函數原型：

WINMMAPI MMRESULT WINAPI mixerOpen(LPHMIXER phmx, UINT uMxId, DWORD dwCallback, DWORD dwInstance, DWORD fdwOpen);

函數說明：該函數用于打開混合器設備。

參數說明：

參數phmx是一個指向設備句柄的指針，當該函數調用成功，該指針就指向所打開的混合器設備句柄。

參數uMxId是混合器的標識號，用于指定要打開的混合器設備。

參數dwCallback是在混合器設備發生變化時，接收通知消息的窗口句柄。

參數dwInstance是傳給回調函數的用戶實例數據。

參數fdwOpen表示打開設備的標志。

2.3獲取混合器設備指定音頻線路的信息

函數原型：

WINMMAPI MMRESULT WINAPI mixerGetLineInfo(HMIXEROBJ hmxobj, LPMIXERLINE pmxl, DWORD fdwInfo);

函數說明：該函數用于獲取混合器設備指定音頻線路的信息。

參數說明：

參數hmxobj表示混合器設備對象句柄。

參數pmxl是MIXERLINE結構體對象，用于填充指定音頻線路的相關信息。

參數fdwInfo用于指定得到哪些音頻線路信息。

2.4獲取與音頻線路相關的控制

函數原型：

WINMMAPI MMRESULT WINAPI mixerGetLineControls(HMIXEROBJ hmxobj, LPMIXERLINECONTROLS pmxlc, DWORD fdwControls);

函數說明：該函數用于獲取與音頻線路相關的控制。

參數說明：

參數hmxobj表示混合器設備對象句柄。

參數pmxlc是MIXERLINECONTROLS結構體對象，用于填充控制信息。

參數fdwControls用于指定得到哪些線路的控制。

2.5獲取指定控制器的詳細信息

函數原型：

WINMMAPI MMRESULT WINAPI mixerGetControlDetails(HMIXEROBJ hmxobj, LPMIXERCONTROLDETAILS pmxcd, DWORD fdwDetails);

函數說明：該函數用于獲取指定控制器的詳細信息

參數說明：

參數hmxobj表示混合器設備對象句柄。

參數pmxcd是MIXERCONTROLDETAILS結構體對象，包含具體控制信息。

參數fdwDetails用于指定要獲取的信息。

2.6設置指定控制器的詳細信息

函數原型：

WINMMAPI MMRESULT WINAPI mixerSetControlDetails(HMIXEROBJ hmxobj, LPMIXERCONTROLDETAILS pmxcd, DWORD fdwDetails);

函數說明：該函數用于設置指定控制器的詳細信息

參數說明：

參數hmxobj表示混合器設備對象句柄。

參數pmxcd是MIXERCONTROLDETAILS結構體對象，包含具體控制信息。

參數fdwDetails用于指定要設置的信息。

2.7關閉混合器設備

函數原型：

WINMMAPI MMRESULT WINAPI mixerClose(HMIXER hmx);

函數說明：該函數用于關閉混合器設備

參數說明：

參數hmx表示混合器設備對象句柄。

3.使用實例

　　下面通過一個簡單的實例來演示如何使用上述的Mixer API函數實現系統音量調節，以及設置靜音。實例運行效果如圖1所示。

圖1 FV掃頻軟件_V1.0主界面

　　該實例是我正在做的一個掃頻軟件，其中的音量調節部分實現了以下功能：

　　（1）通過拖動滑塊，能夠調節系統音量的大小，并實時顯示當前音量值。

　　（2）通過勾選/取消勾選“靜音”復選框，能夠設置系統是/否靜音。

　　（3）調節系統音量或設置靜音時，程序也能夠同步進行響應。

3.1加載頭文件和動態鏈接庫

　　在使用Mixer API函數編程時，我們需要在工程中包含頭文件mmsystem.h，并加載動態鏈接庫Winmm.lib。具體方法如下：

1 #include <mmsystem.h>                        //包含音頻操作頭文件mmsystem.h
2 #pragma comment(lib, "Winmm.lib")            //添加動態鏈接庫Winmm.lib

3.2獲取混合器設備的數量

　　通過使用Mixer API函數mixerGetNumDevs()，我們可以獲取系統中混合器設備的數量。具體方法如下：

 1 /*
 2  * 函數功能 : 獲取混合器設備的數量
 3  * 備    注 : 
 4  * 作    者 : 博客園 依舊淡然
 5  */
 6 bool CMixerDAO::GetMixerDevsNumber()
 7 {
 8     m_nMixerDevsNumber = ::mixerGetNumDevs();
 9     if(m_nMixerDevsNumber == 0)
10     {
11         return false;
12     }
13     return true;
14 }

　　其中，成員變量m_nMixerDevsNumber用于存儲獲取到的系統中混合器設備的數量，若不存在混合器設備，后續對混合器的操作均不可進行。

3.3打開混合器設備

　　通過使用Mixer API函數mixerOpen ()，我們可以打開指定的混合器設備。具體方法如下：

 1 /*
 2  * 函數功能 : 打開混合器設備
 3  * 備    注 : 參數hWnd表示窗口句柄
 4  *              參數nMixerID表示混合器標識號(取值范圍0到混合器設備總個數-1)
 5  * 作    者 : 博客園 依舊淡然
 6  */
 7 bool CMixerDAO::OpenMixer(HWND hWnd, UINT nMixerID)
 8 {
 9     ASSERT(nMixerID < m_nMixerDevsNumber-1);
10     MMRESULT mmResult = ::mixerOpen(&m_hMixer, nMixerID, (DWORD)hWnd, NULL,
11         MIXER_OBJECTF_MIXER | CALLBACK_WINDOW);
12     if(mmResult != MMSYSERR_NOERROR)
13     {
14         return false;
15     }
16     return true;
17 }

　　其中，成員變量m_hMixer用于存儲混合器設備句柄。

3.4獲取混合器設備指定音頻線路的信息

　　通過使用Mixer API函數mixerGetLineInfo ()，我們可以獲取混合器設備指定音頻線路的信息。具體方法如下：

 1 /*
 2  * 函數功能 : 獲取混合器音頻線路信息
 3  * 備    注 : 
 4  * 作    者 : 博客園 依舊淡然
 5  */
 6 bool CMixerDAO::GetMixerLineInfo()
 7 {
 8     ASSERT(m_hMixer != NULL);
 9     m_tMixerLine.cbStruct = sizeof(MIXERLINE);
10     m_tMixerLine.dwComponentType = MIXERLINE_COMPONENTTYPE_DST_SPEAKERS;
11     MMRESULT mmResult = ::mixerGetLineInfo((HMIXEROBJ)m_hMixer, &m_tMixerLine, 
12         MIXER_OBJECTF_HMIXER | MIXER_GETLINEINFOF_COMPONENTTYPE);        //指定線路類型
13     if(mmResult != MMSYSERR_NOERROR)
14     {
15         return false;
16     }
17     return true;
18 }

3.5獲取與音頻線路相關的控制

　　通過使用Mixer API函數mixerGetLineControls ()，我們可以獲取與音頻線路相關的控制。例如要獲得音量控制器，可以采用如下方法：

 1 /*
 2  * 函數功能 : 獲取混合器音頻線路控件(音量)
 3  * 備    注 : 
 4  * 作    者 : 博客園 依舊淡然
 5  */
 6 bool CMixerDAO::GetMixerLineControlsOfVolume()
 7 {
 8     ASSERT(m_hMixer != NULL);
 9     m_tMixerLineControls.cbStruct = sizeof(MIXERLINECONTROLS);
10     m_tMixerLineControls.dwLineID = m_tMixerLine.dwLineID;
11     m_tMixerLineControls.dwControlType = MIXERCONTROL_CONTROLTYPE_VOLUME;        //音量
12     m_tMixerLineControls.cControls = 1;
13     m_tMixerLineControls.cbmxctrl = sizeof(MIXERCONTROL);
14     m_tMixerLineControls.pamxctrl = &m_tMixerControlOfVolume;
15     MMRESULT mmResult = ::mixerGetLineControls((HMIXEROBJ)m_hMixer, &m_tMixerLineControls,
16         MIXER_OBJECTF_HMIXER | MIXER_GETLINECONTROLSF_ONEBYTYPE);
17     if(mmResult != MMSYSERR_NOERROR)
18     {
19         return false;
20     }
21     return true;
22 }

　　其中，m_tMixerLineControls.dwControlType用于指定要獲取哪種控制器，若為MIXERCONTROL_CONTROLTYPE_VOLUME，則表明是音量控制器m_tMixerControlOfVolume；若為MIXERCONTROL_CONTROLTYPE_MUTE，則表明是靜音控制器m_tMixerControlOfMute。

3.6獲取指定控制器的詳細信息

　　通過使用Mixer API函數mixerGetControlDetails ()，我們可以獲取指定控制器的詳細信息。例如要獲取當前的音量值，可以采用如下方法：

 1 /*
 2  * 函數功能 : 獲取混合器控件詳細信息(音量)
 3  * 備    注 : 參數nCurrentVolume表示當前的音量值
 4  * 作    者 : 博客園 依舊淡然
 5  */
 6 bool CMixerDAO::GetMixerControlDetails(DWORD& nCurrentVolume)
 7 {
 8     ASSERT(m_hMixer != NULL);
 9     MIXERCONTROLDETAILS_UNSIGNED tMixerControlDetailsUnsigned;
10     m_tMixerControlDetails.cbStruct = sizeof(MIXERCONTROLDETAILS);
11     m_tMixerControlDetails.dwControlID = m_tMixerControlOfVolume.dwControlID;
12     m_tMixerControlDetails.cChannels = 1;
13     m_tMixerControlDetails.cMultipleItems = 0;
14     m_tMixerControlDetails.cbDetails = sizeof(MIXERCONTROLDETAILS_UNSIGNED);
15     m_tMixerControlDetails.paDetails = &tMixerControlDetailsUnsigned;
16     MMRESULT mmResult = ::mixerGetControlDetails((HMIXEROBJ)m_hMixer, &m_tMixerControlDetails,
17         MIXER_OBJECTF_HMIXER | MIXER_GETCONTROLDETAILSF_VALUE);
18     if(mmResult != MMSYSERR_NOERROR)
19     {
20         return false;
21     }
22     nCurrentVolume = tMixerControlDetailsUnsigned.dwValue;            //獲取當前的音量值
23     return true;
24 }

　　獲取系統靜音狀態的方法與上述獲取當前系統音量值的方法類似，但是需要將m_tMixerControlDetails.dwControlID指定為m_tMixerControlOfMute.dwControlID。

3.7設置指定控制器的詳細信息

　　通過使用Mixer API函數mixerSetControlDetails ()，我們可以設置指定控制器的詳細信息。例如要設置音量值，可以采用如下方法：

 1 /*
 2  * 函數功能 : 設置混合器控件詳細信息(音量)
 3  * 備    注 : 參數nNewVolume表示新的音量值
 4  * 作    者 : 博客園 依舊淡然
 5  */
 6 bool CMixerDAO::SetMixerControlDetails(DWORD nNewVolume)
 7 {
 8     ASSERT(m_hMixer != NULL);
 9     ASSERT(nNewVolume >= m_tMixerControlOfVolume.Bounds.dwMinimum);            //輸入參數范圍驗證
10     ASSERT(nNewVolume <= m_tMixerControlOfVolume.Bounds.dwMaximum);
11     MIXERCONTROLDETAILS_UNSIGNED tMixerControlDetailsUnsigned = {nNewVolume};
12     m_tMixerControlDetails.cbStruct = sizeof(MIXERCONTROLDETAILS);
13     m_tMixerControlDetails.dwControlID = m_tMixerControlOfVolume.dwControlID;
14     m_tMixerControlDetails.cChannels = 1;
15     m_tMixerControlDetails.cMultipleItems = 0;
16     m_tMixerControlDetails.cbDetails = sizeof(MIXERCONTROLDETAILS_UNSIGNED);
17     m_tMixerControlDetails.paDetails = &tMixerControlDetailsUnsigned;
18     MMRESULT mmResult = ::mixerSetControlDetails((HMIXEROBJ)m_hMixer, &m_tMixerControlDetails,
19         MIXER_OBJECTF_HMIXER | MIXER_SETCONTROLDETAILSF_VALUE);
20     if(mmResult != MMSYSERR_NOERROR)
21     {
22         return false;
23     }
24     return true;
25 }

　　設置系統靜音狀態的方法與上述設置當前系統音量值的方法類似，但是需要將m_tMixerControlDetails.dwControlID指定為m_tMixerControlOfMute.dwControlID。

3.8關閉混合器設備

　　通過使用Mixer API函數mixerClose ()，可以關閉混合器設備。具體方法如下：

 1 /*
 2  * 函數功能 : 關閉混合器設備
 3  * 備    注 : 
 4  * 作    者 : 博客園 依舊淡然
 5  */
 6 bool CMixerDAO::CloseMixer()
 7 {
 8     ASSERT(m_hMixer != NULL);
 9     MMRESULT mmResult = ::mixerClose(m_hMixer);
10     if(mmResult != MMSYSERR_NOERROR)
11     {
12         return false;
13     }
14     m_hMixer = NULL;
15     return true;
16 }

　　至此，我們已經在CMixerDAO類中封裝好了進行混合器操作的一些常用方法，通過調用這些方法，就可以實現調節音量、設置靜音功能了。但是，要實現在調節系統音量、設置靜音時，我們的程序也能夠同步進行響應，就得在我們的程序中對MM_MIXM_CONTROL_CHANGE消息進行監聽并響應了。

3.9監聽響應MM_MIXM_CONTROL_CHANGE消息

　　當混合器控制器改變時會發送MM_MIXM_CONTROL_CHANGE消息，我們對該消息進行監聽，并進行相應的消息事件處理，就可以讓我們的程序在調節系統音量、設置靜音時，進行同步響應了。具體的實現代碼如下：

 1 /*
 2  * 函數功能 : 系統音量(靜音)調節消息MM_MIXM_CONTROL_CHANGE的消息處理函數
 3  * 備    注 : 
 4  * 作    者 : 博客園 依舊淡然
 5  */
 6 LONG CFrequencyVoiceDlg::OnMixerCtrlChange(UINT wParam, LONG lParam)
 7 {
 8     //靜音
 9     if((wParam == (UINT)(HMIXEROBJ)m_MixerDAO.m_hMixer) &&
10         (lParam == m_MixerDAO.m_tMixerControlOfMute.dwControlID))
11     {
12         //獲取混合器控件詳細信息(靜音)
13         if(!m_MixerDAO.GetMixerControlDetails(m_isMixerMute))
14         {
15             MessageBox("獲取混合器控件詳細信息(靜音)失敗!", "提示", MB_OK|MB_ICONWARNING);
16             return 0;
17         }
18     
19         //更新靜音復選框的勾選狀態
20         ((CButton*)GetDlgItem(IDC_CHECK_MUTE))->SetCheck((int)m_isMixerMute);    
21     }
22 
23     //音量
24     if((wParam == (UINT)(HMIXEROBJ)m_MixerDAO.m_hMixer) &&
25         (lParam == m_MixerDAO.m_tMixerControlOfVolume.dwControlID))
26     {
27         //獲取混合器控件詳細信息(音量)
28         if(!m_MixerDAO.GetMixerControlDetails(m_nCurrentVolume))
29         {
30             MessageBox("獲取混合器控件詳細信息(音量)失敗!", "提示", MB_OK|MB_ICONWARNING);
31             return 0;
32         }
33         
34         //更新音量控件信息
35         m_nCurrentVolumePos = 65535 - m_nCurrentVolume;
36         UpdateDataVolumeCtrlInfo();
37     }
38 
39     return 0;
40 }