mixer编程

mixer编程
声卡上的混音器由多个混音通道组成，它们可以通过驱动程序提供的设备文件/dev/mixer进行编程。对混音器的操作一般都通过ioctl()系统调用来完成，所有控制命令都以SOUND_MIXER或者MIXER开头，表17.1列出了常用的混音器控制命令。
表17.1 混音器常用命令
命 令 作 用
SOUND_MIXER_VOLUME 主音量调节
SOUND_MIXER_BASS 低音控制
SOUND_MIXER_TREBLE 高音控制
SOUND_MIXER_SYNTH FM合成器
SOUND_MIXER_PCM 主D/A转换器
SOUND_MIXER_SPEAKER PC喇叭
SOUND_MIXER_LINE 音频线输入
SOUND_MIXER_MIC 麦克风输入
SOUND_MIXER_CD CD输入
SOUND_MIXER_IMIX 放音音量
SOUND_MIXER_ALTPCM 从D/A 转换器
SOUND_MIXER_RECLEV 录音音量
SOUND_MIXER_IGAIN 输入增益
SOUND_MIXER_OGAIN 输出增益
SOUND_MIXER_LINE1 声卡的第1输入
SOUND_MIXER_LINE2 声卡的第2输入
SOUND_MIXER_LINE3 声卡的第3输入
对声卡的输入增益和输出增益进行调节是混音器的一个主要作用，目前大部分声卡采用的是8位或者16位的增益控制器，声卡驱动程序会将它们变换成百分比的形式，也就是说无论是输入增益还是输出增益，其取值范围都是从0到100。
? SOUND_MIXER_READ宏
在进行混音器编程时，可以使用 SOUND_MIXER_READ宏来读取混音通道的增益大小，例如如下代码可以获得麦克风的输入增益：
ioctl(fd, SOUND_MIXER_READ(SOUND_MIXER_MIC), &vol);
对于只有一个混音通道的单声道设备来说，返回的增益大小保存在低位字节中。而对于支持多个混音通道的双声道设备来说，返回的增益大小实际上包括两个部分， 分别代表左、右两个声道的值，其中低位字节保存左声道的音量，而高位字节则保存右声道的音量。下面的代码可以从返回值中依次提取左右声道的增益大小：
int left, right;
left = vol & 0xff;
right = (vol & 0xff00) >> 8;
? SOUND_MIXER_WRITE宏
如果想设置混音通道的增益大小，则可以通过SOUND_MIXER_WRITE宏来实现，例如下面的语句可以用来设置麦克风的输入增益：
vol = (right << 8) + left;
ioctl(fd, SOUND_MIXER_WRITE(SOUND_MIXER_MIC), &vol);
? 查询Mixer信息
声卡驱动程序提供了多个ioctl()系统调用来获得混音器的信息，它们通常返回一个整型的位掩码，其中每一位分别代表一个特定的混音通道，如果相应的位为1，则说明与之对应的混音通道是可用的。
通过 SOUND_MIXER_READ_DEVMASK返回的位掩码查询出能够被声卡支持的每一个混音通道，而通过 SOUND_MIXER_READ_RECMAS返回的位掩码则可以查询出能够被当作录音源的每一个通道。例如，如下代码可用来检查CD输入是否是一个有 效的混音通道：
ioctl(fd, SOUND_MIXER_READ_DEVMASK, &devmask);
if (devmask & SOUND_MIXER_CD)
printf("The CD input is supported");
如下代码可用来检查CD输入是否是一个有效的录音源：
ioctl(fd, SOUND_MIXER_READ_RECMASK, &recmask);
if (recmask & SOUND_MIXER_CD)
printf("The CD input can be a recording source");
大多数声卡提供了多个录音源，通过 SOUND_MIXER_READ_RECSRC可以查询出当前正在使用的录音源，同一时刻可使用2个或2个以上的录音源，具体由声卡硬件本身决定。相应 地，使用 SOUND_MIXER_WRITE_RECSRC可以设置声卡当前使用的录音源，如下代码可以将CD输入作为声卡的录音源使用：
devmask = SOUND_MIXER_CD;
ioctl(fd, SOUND_MIXER_WRITE_RECSRC, &devmask);
此外，所有的混音通道都有单声道和双声道的区别，如果需要知道哪些混音通道提供了对立体声的支持，可以通过SOUND_MIXER_READ_STEREODEVS来获得。
代码清单17.4的程序实现了利用/dev/mixer接口对混音器进行编程的过程，该程序可对各种混音通道的增益进行调节。
代码清单17.4 OSS mixer接口应用编程范例
1   #include
2   #include
3   #include
4   #include
5   #include
6   #include
7   /* 用来存储所有可用混音设备的名称 */
8   const char *sound_device_names[] = SOUND_DEVICE_NAMES;
9   int fd; /* 混音设备所对应的文件描述符 */
10 int devmask, stereodevs; /* 混音器信息对应的bit掩码 */
11 char *name;
12 /* 显示命令的使用方法及所有可用的混音设备 */
13 void usage()
14 {
15    int i;
16    fprintf(stderr, "usage: %s \n"
17      "%s \n\n""Where is one of:\n", name, name);
18    for (i = 0; i < SOUND_MIXER_NRDEVICES; i++)
19      if ((1 << i) &devmask)
20     /* 只显示有效的混音设备 */
21        fprintf(stderr, "%s ", sound_device_names[i]);
22    fprintf(stderr, "\n");
23    exit(1);
24 }
25
26 int main(int argc, char *argv[])
27 {
28    int left, right, level; /* 增益设置 */
29    int status; /* 系统调用的返回值 */
30    int device; /* 选用的混音设备 */
31    char *dev; /* 混音设备的名称 */
32    int i;
33    name = argv[0];
34    /* 以只读方式打开混音设备 */
35    fd = open("/dev/mixer", O_RDONLY);
36    if (fd == - 1)
37    {
38      perror("unable to open /dev/mixer");
39      exit(1);
40    }
41
42    /* 获得所需要的信息 */
43    status = ioctl(fd, SOUND_MIXER_READ_DEVMASK, &devmask);
44    if (status == - 1)
45      perror("SOUND_MIXER_READ_DEVMASK ioctl failed");
46    status = ioctl(fd, SOUND_MIXER_READ_STEREODEVS, &stereodevs);
47    if (status == - 1)
48      perror("SOUND_MIXER_READ_STEREODEVS ioctl failed");
49    /* 检查用户输入 */
50    if (argc != 3 && argc != 4)
51      usage();
52    /* 保存用户输入的混音器名称 */
53    dev = argv[1];
54    /* 确定即将用到的混音设备 */
55    for (i = 0; i < SOUND_MIXER_NRDEVICES; i++)
56      if (((1 << i) &devmask) && !strcmp(dev, sound_device_names[i]))
57        break;
58    if (i == SOUND_MIXER_NRDEVICES)
59    {
60       /* 没有找到匹配项 */
61      fprintf(stderr, "%s is not a valid mixer device\n", dev);
62      usage();
63    }
64    /* 查找到有效的混音设备 */
65    device = i;
66    /* 获取增益值 */
67    if (argc == 4)
68    {
69      /* 左、右声道均给定 */
70      left = atoi(argv[2]);
71      right = atoi(argv[3]);
72    }
73    else
74    {
75      /* 左、右声道设为相等 */
76      left = atoi(argv[2]);
77      right = atoi(argv[2]);
78    }
79
80    /* 对非立体声设备给出警告信息 */
81    if ((left != right) && !((1 << i) &stereodevs))
82    {
83      fprintf(stderr, "warning: %s is not a stereo device\n", dev);
84    }
85
86    /* 将两个声道的值合到同一变量中 */
87    level = (right << 8) + left;
88
89    /* 设置增益 */
90    status = ioctl(fd, MIXER_WRITE(device), &level);
91    if (status == - 1)
92    {
93      perror("MIXER_WRITE ioctl failed");
94      exit(1);
95    }
96    /* 获得从驱动返回的左右声道的增益 */
97    left = level &0xff;
98    right = (level &0xff00) >> 8;
99    /* 显示实际设置的增益 */
100   fprintf(stderr, "%s gain set to %d%% / %d%%\n", dev, left, right);
101   /* 关闭混音设备 */
102   close(fd);
103   return 0;
104 }
编译上述程序为可执行文件mixer，执行./mixer 或./mixer 可设置增益，device可以是vol、pcm、speaker、line、mic、cd、igain、line1、 phin、video。