WASAPI:以最小的延迟播放正弦波声音,无毛刺(专用事件驱动模式)
WASAPI: Play sine wave sound in minimum latency without glitches (exclusive-event driven mode)
我正在尝试在独占模式下使用 Windows 音频会话 API (WASAPI) 播放简单的正弦波形,但无论我做什么都会遇到声音故障。我一直在使用 MSDN 独占模式流示例作为参考点,下面是稍微调整的代码当前的样子。
设置代码:
-- <variable declarations, incl. "HRESULT hr; BYTE *pData;" > --
// also, hr is checked for errors every step of the way
hr = CoCreateInstance(
CLSID_MMDeviceEnumerator, NULL,
CLSCTX_ALL, IID_IMMDeviceEnumerator,
(void**)&pEnumerator);
hr = pEnumerator->GetDefaultAudioEndpoint(
eRender, eConsole, &pDevice);
hr = pDevice->Activate(
IID_IAudioClient, CLSCTX_ALL,
NULL, (void**)&pAudioClient);
REFERENCE_TIME DefaultDevicePeriod = 0, MinimumDevicePeriod = 0;
hr = pAudioClient->GetDevicePeriod(&DefaultDevicePeriod, &MinimumDevicePeriod);
WAVEFORMATEX wave_format = {};
wave_format.wFormatTag = WAVE_FORMAT_PCM;
wave_format.nChannels = 2;
wave_format.nSamplesPerSec = 44100;
wave_format.nAvgBytesPerSec = 44100 * 2 * 16 / 8;
wave_format.nBlockAlign = 2 * 16 / 8;
wave_format.wBitsPerSample = 16;
hr = pAudioClient->IsFormatSupported(
AUDCLNT_SHAREMODE_EXCLUSIVE,
&wave_format,
NULL // can't suggest a "closest match" in exclusive mode
);
hr = pAudioClient->Initialize(
AUDCLNT_SHAREMODE_EXCLUSIVE,
AUDCLNT_STREAMFLAGS_EVENTCALLBACK,
MinimumDevicePeriod,
MinimumDevicePeriod,
&wave_format,
NULL);
// Get the actual size of the allocated buffer.
hr = pAudioClient->GetBufferSize(&bufferFrameCount);
INT32 FrameSize_bytes = bufferFrameCount * wave_format.nChannels * wave_format.wBitsPerSample / 8;
hr = pAudioClient->GetService(
IID_IAudioRenderClient,
(void**)&pRenderClient);
hEvent = CreateEvent(nullptr, false, false, nullptr);
if (hEvent == INVALID_HANDLE_VALUE) { printf("CreateEvent failedn"); return -1; }
hr = pAudioClient->SetEventHandle(hEvent);
缓冲区设置:
const size_t num_samples = FrameSize_bytes / sizeof(unsigned short);
unsigned short *samples = new unsigned short[num_samples];
float min = (float)(std::numeric_limits<unsigned short>::min)();
float max = (float)(std::numeric_limits<unsigned short>::max)();
float halfmax = max / 2.0;
float dt = 1.0 / (float)wave_format.nSamplesPerSec;
float freq = (float)wave_format.nSamplesPerSec / (float)bufferFrameCount;
for (int i = 0; i < num_samples/2; ++i) {
float t = (float)i * dt;
samples[2*i] = sin_minmax_Hz(min, max, freq, t);
samples[2*i + 1] = sin_minmax_Hz(min, max, freq, t);
}
hr = pRenderClient->GetBuffer(bufferFrameCount, &pData);
memcpy(pData, samples, FrameSize_bytes);
hr = pRenderClient->ReleaseBuffer(bufferFrameCount, flags);
DWORD taskIndex = 0;
hTask = AvSetMmThreadCharacteristics(TEXT("Pro Audio"), &taskIndex);
if (hTask == NULL) {
hr = E_FAIL;
IF_ERROR_EXIT(hr);
}
函数sin_minmax_Hz
定义如下:
#define TWO_PI (3.14159265359*2)
static inline float sin01(float alpha) {
return 0.5*sin(alpha) + 0.5;
}
static inline float sin_minmax_Hz(float min, float max, float freq_Hz, float t) {
return (max - min) / 2.0 * sin01(t * freq_Hz * TWO_PI);
}
回放:
hr = pAudioClient->Start(); // Start playing.
IF_ERROR_EXIT(hr);
// just play indefinitely
while (true) {
WaitForSingleObject(hEvent, INFINITE);
hr = pRenderClient->GetBuffer(bufferFrameCount, &pData);
memcpy(pData, samples, FrameSize_bytes);
hr = pRenderClient->ReleaseBuffer(bufferFrameCount, 0);
}
问题在于,在最小延迟下,正弦波通常会流畅地播放大约 2 秒,然后开始出现大量混叠的毛刺,听起来几乎像锯齿波。我在这里错过了什么吗?
(完整的工作示例可以在这里找到。
刚刚尝试了完整的示例,IAudioClient::Initialize 失败并显示AUDCLNT_E_BUFFER_SIZE_NOT_ALIGNED。此错误是在 Windows 7 中引入的,您运行的是 vista 吗?在校正对齐的周期大小后,我得到了一个完美的正弦波。如果系统未生成此错误,请尝试在 128 字节(非位)边界上手动对齐缓冲区。否则,这是对齐代码:
hr = pAudioClient->Initialize(
AUDCLNT_SHAREMODE_EXCLUSIVE,
AUDCLNT_STREAMFLAGS_EVENTCALLBACK,
MinimumDevicePeriod,
MinimumDevicePeriod,
&wave_format,
NULL);
if(hr == AUDCLNT_E_BUFFER_SIZE_NOT_ALIGNED) {
UINT32 nFramesInBuffer;
REFERENCE_TIME hnsPeriod;
hr = pAudioClient->GetBufferSize(&nFramesInBuffer);
IF_ERROR_EXIT(hr);
hnsPeriod = (REFERENCE_TIME)(REFTIMES_PER_SEC * nFramesInBuffer / wave_format.nSamplesPerSec + 0.5);
hr = pAudioClient->Release();
IF_ERROR_EXIT(hr);
hr = pDevice->Activate(__uuidof(IAudioClient), CLSCTX_ALL, NULL, (void**)&pAudioClient);
IF_ERROR_EXIT(hr);
hr = pAudioClient->Initialize(AUDCLNT_SHAREMODE_EXCLUSIVE, AUDCLNT_STREAMFLAGS_EVENTCALLBACK, hnsPeriod, hnsPeriod, &wave_format, NULL);
IF_ERROR_EXIT(hr);
}
我遇到了同样的问题。尝试在命令Start()
之前插入pAudioClient->Reset()
。喜欢这个:
hr = pAudioClient->Reset();
if (hr) .....
hr = pAudioClient->Start();
它对我有用。祝你好运。
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