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【VC++技术杂谈001】音频技术之调节音量及设置静音
本文主要介绍如何使用混音器Mixer API函数实现系统音量调节，以及设置静音。
1.混音器的作用及结构
1.1混音器的作用
声卡（音频卡）是计算机进行声音处理的适配器，具有三个基本功能：
（1）音乐合成发音功能
（2）混音器（Mixer）功能和数字声音效果处理器（DSP）功能
（3）模拟声音信号的输入和输出功能
混音器的作用是将来自音乐合成器、CD-ROM、话筒输入（MIC）等不同来源的声音组合在一起再输出。
1.2混音器的结构
混音器由多个目的单元（Destination）组成，如回放（Playback）、录音（Recording）、语音命令（Voice Command）等等。
目的单元（Destination）又由多个连接设备（Connections）组成，如回放下有CD Audio、MIDI、Wave等等。
而每条连接设备又联系着一个或多个控制器（Control）。
控制器是混音器的关键，如音量控制器（Volume Control）、静音控制器（Mute Control）、仪表控制器（Meter Control）等等。
2. Mixer API函数
2.1获取混合器设备的数量
函数原型：
WINMMAPI UINT WINAPI mixerGetNumDevs(void);
函数说明：该函数用于获取系统中混合器设备的数量。
2.2打开混合器设备
函数原型：
WINMMAPI MMRESULT WINAPI mixerOpen(LPHMIXER phmx, UINT uMxId, DWORD dwCallback, DWORD dwInstance, DWORD fdwOpen);
函数说明：该函数用于打开混合器设备。
参数说明：
参数phmx是一个指向设备句柄的指针，当该函数调用成功，该指针就指向所打开的混合器设备句柄。
参数uMxId是混合器的标识号，用于指定要打开的混合器设备。
参数dwCallback是在混合器设备发生变化时，接收通知消息的窗口句柄。
参数dwInstance是传给回调函数的用户实例数据。
参数fdwOpen表示打开设备的标志。
2.3获取混合器设备指定音频线路的信息
函数原型：
WINMMAPI MMRESULT WINAPI mixerGetLineInfo(HMIXEROBJ hmxobj, LPMIXERLINE pmxl, DWORD fdwInfo);
函数说明：该函数用于获取混合器设备指定音频线路的信息。
参数说明：
参数hmxobj表示混合器设备对象句柄。
参数pmxl是MIXERLINE结构体对象，用于填充指定音频线路的相关信息。
参数fdwInfo用于指定得到哪些音频线路信息。
2.4获取与音频线路相关的控制
函数原型：
WINMMAPI MMRESULT WINAPI mixerGetLineControls(HMIXEROBJ hmxobj, LPMIXERLINECONTROLS pmxlc, DWORD fdwControls);
函数说明：该函数用于获取与音频线路相关的控制。
参数说明：
参数hmxobj表示混合器设备对象句柄。
参数pmxlc是MIXERLINECONTROLS结构体对象，用于填充控制信息。
参数fdwControls用于指定得到哪些线路的控制。
2.5获取指定控制器的详细信息
函数原型：
WINMMAPI MMRESULT WINAPI mixerGetControlDetails(HMIXEROBJ hmxobj, LPMIXERCONTROLDETAILS pmxcd, DWORD fdwDetails);
函数说明：该函数用于获取指定控制器的详细信息
参数说明：
参数hmxobj表示混合器设备对象句柄。
参数pmxcd是MIXERCONTROLDETAILS结构体对象，包含具体控制信息。
参数fdwDetails用于指定要获取的信息。
2.6设置指定控制器的详细信息
函数原型：
WINMMAPI MMRESULT WINAPI mixerSetControlDetails(HMIXEROBJ hmxobj, LPMIXERCONTROLDETAILS pmxcd, DWORD fdwDetails);
函数说明：该函数用于设置指定控制器的详细信息
参数说明：
参数hmxobj表示混合器设备对象句柄。
参数pmxcd是MIXERCONTROLDETAILS结构体对象，包含具体控制信息。
参数fdwDetails用于指定要设置的信息。
2.7关闭混合器设备
函数原型：
WINMMAPI MMRESULT WINAPI mixerClose(HMIXER hmx);
函数说明：该函数用于关闭混合器设备
参数说明：
参数hmx表示混合器设备对象句柄。
3.使用实例
下面通过一个简单的实例来演示如何使用上述的Mixer API函数实现系统音量调节，以及设置静音。实例运行效果如图1所示。
图1 FV扫频软件_V1.0主界面
该实例是我正在做的一个扫频软件，其中的音量调节部分实现了以下功能：
（1）通过拖动滑块，能够调节系统音量的大小，并实时显示当前音量值。
（2）通过勾选/取消勾选“静音”复选框，能够设置系统是/否静音。
（3）调节系统音量或设置静音时，程序也能够同步进行响应。
3.1加载头文件和动态链接库
在使用Mixer API函数编程时，我们需要在工程中包含头文件mmsystem.h，并加载动态链接库Winmm.lib。具体方法如下：
1 #include <mmsystem.h> //包含音频操作头文件mmsystem.h2 #pragma comment(lib, "Winmm.lib") //添加动态链接库Winmm.lib
3.2获取混合器设备的数量
通过使用Mixer API函数mixerGetNumDevs()，我们可以获取系统中混合器设备的数量。具体方法如下：
1 /* 2 * 函数功能 : 获取混合器设备的数量 3 * 备 注 : 4 * 作 者 : 博客园 依旧淡然 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，成员变量m_nMixerDevsNumber用于存储获取到的系统中混合器设备的数量，若不存在混合器设备，后续对混合器的操作均不可进行。
3.3打开混合器设备
通过使用Mixer API函数mixerOpen ()，我们可以打开指定的混合器设备。具体方法如下：
1 /* 2 * 函数功能 : 打开混合器设备 3 * 备 注 : 参数hWnd表示窗口句柄 4 * 参数nMixerID表示混合器标识号(取值范围0到混合器设备总个数-1) 5 * 作 者 : 博客园 依旧淡然 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，成员变量m_hMixer用于存储混合器设备句柄。
3.4获取混合器设备指定音频线路的信息
通过使用Mixer API函数mixerGetLineInfo ()，我们可以获取混合器设备指定音频线路的信息。具体方法如下：
1 /* 2 * 函数功能 : 获取混合器音频线路信息 3 * 备 注 : 4 * 作 者 : 博客园 依旧淡然 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); //指定线路类型13 if(mmResult != MMSYSERR_NOERROR)14 {15 return false;16 }17 return true;18 }
3.5获取与音频线路相关的控制
通过使用Mixer API函数mixerGetLineControls ()，我们可以获取与音频线路相关的控制。例如要获得音量控制器，可以采用如下方法：
1 /* 2 * 函数功能 : 获取混合器音频线路控件(音量) 3 * 备 注 : 4 * 作 者 : 博客园 依旧淡然 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用于指定要获取哪种控制器，若为MIXERCONTROL_CONTROLTYPE_VOLUME，则表明是音量控制器m_tMixerControlOfVolume；若为MIXERCONTROL_CONTROLTYPE_MUTE，则表明是静音控制器m_tMixerControlOfMute。
3.6获取指定控制器的详细信息
通过使用Mixer API函数mixerGetControlDetails ()，我们可以获取指定控制器的详细信息。例如要获取当前的音量值，可以采用如下方法：
1 /* 2 * 函数功能 : 获取混合器控件详细信息(音量) 3 * 备 注 : 参数nCurrentVolume表示当前的音量值 4 * 作 者 : 博客园 依旧淡然 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; //获取当前的音量值23 return true;24 }
获取系统静音状态的方法与上述获取当前系统音量值的方法类似，但是需要将m_tMixerControlDetails.dwControlID指定为m_tMixerControlOfMute.dwControlID。
3.7设置指定控制器的详细信息
通过使用Mixer API函数mixerSetControlDetails ()，我们可以设置指定控制器的详细信息。例如要设置音量值，可以采用如下方法：
1 /* 2 * 函数功能 : 设置混合器控件详细信息(音量) 3 * 备 注 : 参数nNewVolume表示新的音量值 4 * 作 者 : 博客园 依旧淡然 5 */ 6 bool CMixerDAO::SetMixerControlDetails(DWORD nNewVolume) 7 { 8 ASSERT(m_hMixer != NULL); 9 ASSERT(nNewVolume >= m_tMixerControlOfVolume.Bounds.dwMinimum); //输入参数范围验证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 }
设置系统静音状态的方法与上述设置当前系统音量值的方法类似，但是需要将m_tMixerControlDetails.dwControlID指定为m_tMixerControlOfMute.dwControlID。
3.8关闭混合器设备
通过使用Mixer API函数mixerClose ()，可以关闭混合器设备。具体方法如下：
1 /* 2 * 函数功能 : 关闭混合器设备 3 * 备 注 : 4 * 作 者 : 博客园 依旧淡然 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，我们已经在CMixerDAO类中封装好了进行混合器操作的一些常用方法，通过调用这些方法，就可以实现调节音量、设置静音功能了。但是，要实现在调节系统音量、设置静音时，我们的程序也能够同步进行响应，就得在我们的程序中对MM_MIXM_CONTROL_CHANGE消息进行监听并响应了。
3.9监听响应MM_MIXM_CONTROL_CHANGE消息
当混合器控制器改变时会发送MM_MIXM_CONTROL_CHANGE消息，我们对该消息进行监听，并进行相应的消息事件处理，就可以让我们的程序在调节系统音量、设置静音时，进行同步响应了。具体的实现代码如下：
1 /* 2 * 函数功能 : 系统音量(静音)调节消息MM_MIXM_CONTROL_CHANGE的消息处理函数 3 * 备 注 : 4 * 作 者 : 博客园 依旧淡然 5 */ 6 LONG CFrequencyVoiceDlg::OnMixerCtrlChange(UINT wParam, LONG lParam) 7 { 8 //静音 9 if((wParam == (UINT)(HMIXEROBJ)m_MixerDAO.m_hMixer) &&10 (lParam == m_MixerDAO.m_tMixerControlOfMute.dwControlID))11 {12 //获取混合器控件详细信息(静音)13 if(!m_MixerDAO.GetMixerControlDetails(m_isMixerMute))14 {15 MessageBox("获取混合器控件详细信息(静音)失败!", "提示", MB_OK|MB_ICONWARNING);16 return 0;17 }18 19 //更新静音复选框的勾选状态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 //获取混合器控件详细信息(音量)28 if(!m_MixerDAO.GetMixerControlDetails(m_nCurrentVolume))29 {30 MessageBox("获取混合器控件详细信息(音量)失败!", "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 }
备注：由于接口函数变更，在Win7以上的系统中，调节音量或设置静音，需要使用IAudioEndpointVolume，具体请参阅MSDN：
http://msdn.microsoft.com/en-us/library/dd370839(v=VS.85).aspx
【VC++技术杂谈001】音频技术之调节音量及设置静音