Core Audio APIs 技術(shù)筆記一（揚(yáng)聲器音量設(shè)置）

mediatv 2019-10-29

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最近在做winsows上音頻方面的程序，用到Core Audio APIs系列API來(lái)設(shè)置相關(guān)音頻設(shè)備參數(shù)，所以對(duì)用到這方面的知識(shí)做一個(gè)總結(jié)。Core Audio APIs是Windows Vista家族后提供一套新的底層API，主要有以下幾個(gè)內(nèi)容

Multimedia Device (MMDevice) API：用來(lái)枚舉操作系統(tǒng)自帶的音頻終端設(shè)備對(duì)象。
Windows Audio Session API (WASAPI)：根據(jù)第一步枚舉處理終端設(shè)備對(duì)象創(chuàng)建和管理音頻流。
DeviceTopology API：使用此類(lèi)API可以直接訪(fǎng)問(wèn)音頻適配器中的硬件數(shù)據(jù)通路的拓?fù)涮匦裕ㄈ缫袅靠刂?，多路?fù)用器等）。
EndpointVolume API：使用此類(lèi)API可以直接訪(fǎng)問(wèn)音頻設(shè)備的聲音控制，這類(lèi)API主要是給那些毒戰(zhàn)模式管理音頻流的應(yīng)用程序。

下面讓我們用代碼事例設(shè)置麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器音量大小，以及設(shè)置麥克風(fēng)加強(qiáng)來(lái)說(shuō)明相關(guān)用法：

1. 首先我們定義相關(guān)COM接口如下，后面要用到：

CComPtr<IMMDeviceEnumerator >	m_pIMMEnumerator;	//主要用于枚舉設(shè)備接口
CComPtr<IAudioEndpointVolume>	m_pRenderEndptVol;	//揚(yáng)聲器音量控制接口
CComPtr<ISimpleAudioVolume>	m_pRenderSimpleVol;	//揚(yáng)聲器的會(huì)話(huà)音量控制接口

2.創(chuàng)建IMMDeviceEnumerator接口，IMMDeviceEnumerator接口是獲取后面設(shè)備對(duì)象的根本，所以先要?jiǎng)?chuàng)建這個(gè)接口，用常用創(chuàng)建COM接口的CoCreateInstance（）來(lái)創(chuàng)建，指定相應(yīng)的參數(shù)，很基本用法，不做過(guò)多說(shuō)明。

HRESULT hr = S_OK;
hr = CoCreateInstance(CLSID_MMDeviceEnumerator, NULL, CLSCTX_INPROC_SERVER, IID_IMMDeviceEnumerator, (void**）&m_pIMMEnumerator);

pIMMEnumerator對(duì)象創(chuàng)建好，我們可以看看這個(gè)接口可以用的方法：

class IMMDeviceEnumerator : public IUnknown
{
	public:
	virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE EnumAudioEndpoints(EDataFlow dataFlow, DWORD dwStateMask, IMMDeviceCollection **ppDevices) = 0;
	virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetDefaultAudioEndpoint(EDataFlow dataFlow, ERole role, IMMDevice **ppEndpoint) = 0;
	virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetDevice(LPCWSTR pwstrId, IMMDevice **ppDevice) = 0;
	virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE RegisterEndpointNotificationCallback(IMMNotificationClient *pClient) = 0;
	virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE UnregisterEndpointNotificationCallback(IMMNotificationClient *pClient) = 0;
};

可以看到除過(guò)IUnKonwn接口方法外有屬于自己的五個(gè)方法，分別如下:

//枚舉系統(tǒng)所有設(shè)備
EnumAudioEndpoints(EDataFlow dataFlow, DWORD dwStateMask, IMMDeviceCollection **ppDevices);
//獲取系統(tǒng)默認(rèn)音頻設(shè)備，類(lèi)似主音頻設(shè)備
GetDefaultAudioEndpoint(EDataFlow dataFlow, ERole role, IMMDevice **ppEndpoint);
//根據(jù)設(shè)備ID獲取指定的設(shè)備，設(shè)備ID可以通過(guò)EnumAudioEndpoints()獲取，也可以通過(guò)DSound函數(shù)DirectSoundEnumerate()等獲取。
GetDevice(LPCWSTR pwstrId, IMMDevice **ppDevice)；
//注冊(cè)給終端設(shè)備一些通知事件，注冊(cè)后比如當(dāng)設(shè)備撥出、插入、有變化時(shí)會(huì)收到相應(yīng)的通知事件。
RegisterEndpointNotificationCallback(IMMNotificationClient *pClient);
//注銷(xiāo)掉之前注冊(cè)的通知回調(diào)。
UnregisterEndpointNotificationCallback();

本次我們主要是用GetDefaultAudioEndpoint()和GetDevice()這兩個(gè)接口方法。

4.獲取IAudioEndpointVolume揚(yáng)聲器m_pRenderEndptVol接口，首先我們要定義一個(gè)IMMDevice對(duì)象，根據(jù)剛剛創(chuàng)建的m_pIMMEnumerator對(duì)象獲取相應(yīng)的IMMDevice對(duì)象，然后用獲取的IMMDevice對(duì)象激活m_pRenderEndptVol接口。

如果之前沒(méi)有獲取終端ID則可以使用

//EDataFlow/有三個(gè)常用的變量：
//eAll : 會(huì)列舉出系統(tǒng)中所有的音頻設(shè)備包括Render --- 揚(yáng)聲器， Capture --- Microphone, Stereo Mixer；
//eRender: 會(huì)列舉出系統(tǒng)中所有的音頻播放設(shè)備；
//eCapture: 會(huì)列舉出系統(tǒng)中所有音頻采集設(shè)備；
//ERole 設(shè)備角色，假如系統(tǒng)中有多個(gè)音頻設(shè)備，那么一個(gè)設(shè)備可能用戶(hù)是用來(lái)播放電影的，另一個(gè)可能是用來(lái)玩游戲的，因此就引入了角色的概念。
//eConsole : 與計(jì)算機(jī)交互;    eCommunications : 與他人的聲音交流;     eMultimedia : 播放或者錄制電影和音樂(lè)，一般默認(rèn)使用eConsole。
//ppEndpoint：需要接收獲取設(shè)備對(duì)象指針。
HRESULT GetDefaultAudioEndpoint(EDataFlow dataFlow, ERole role, IMMDevice **ppEndpoint);

如果之前已經(jīng)枚舉出設(shè)備ID，想要根據(jù)設(shè)備ID過(guò)去指定的設(shè)備對(duì)象，可以使用

//pwstrId： 已經(jīng)獲取的設(shè)備ID；
//ppDevice：需要接收獲取設(shè)備對(duì)象二重指針；
HRESULT GetDevice(LPCWSTR pwstrId, IMMDevice **ppDevice)

示例代碼如下：

	HRESULT hr = S_OK;
	CComPtr<IMMDevice> pIMMDeivce = NULL;
	if(strEndPointID.empty())
	{
		hr = m_pIMMEnumerator->GetDefaultAudioEndpoint(eRender,eConsole,&pIMMDeivce);
	}
	else
	{
		hr = m_pIMMEnumerator->GetDevice(strEndPointID.c_s(),&pIMMDeivce);
	}

獲取pIMMDeivce對(duì)象后，就可以用這個(gè)對(duì)象接口激活自己想要控制的相應(yīng)音量設(shè)備的接口了，先看下IMMDevice接口擁有屬于自己的方法：

class IMMDevice : public IUnknown
{
	public:
	virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE Activate(REFIID iid, DWORD dwClsCtx, PROPVARIANT *pActivationParams, void **ppInterface) = 0;
	virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE OpenPropertyStore(DWORD stgmAccess,IPropertyStore **ppProperties) = 0;
	virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetId(LPWSTR *ppstrId) = 0;
	virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetState(DWORD *pdwState) = 0;
};

簡(jiǎn)單注釋下這個(gè)幾個(gè)函數(shù)意義：

//激活這個(gè)設(shè)備下指定接口的COM對(duì)象；
//iid：指定獲取接口的GUID；
//dwClsCtx：執(zhí)行上下文，一般指定CLSCTX_ALL獲取所有信息；
//pActivationParams：對(duì)于IID_IAudioEndpointVolume接口設(shè)置為NULL。
//ppInterface：需要接收獲取設(shè)備對(duì)象二重指針；
HRESULT Activate(REFIID iid, DWORD dwClsCtx, PROPVARIANT *pActivationParams, void **ppInterface)
//打開(kāi)一個(gè)設(shè)備的屬性存儲(chǔ)接口；
HRESULT OpenPropertyStore(DWORD stgmAccess,IPropertyStore **ppProperties)
//獲取設(shè)備ID；
HRESULT GetId(LPWSTR *ppstrId)
//獲取設(shè)備狀態(tài)信息； 
HRESULT GetState(DWORD *pdwState)

我們主要用的是Activate()方法，首先我們獲取揚(yáng)聲器音量控制接口m_pRenderEndptVol，如下

//主聲音設(shè)備
hr = pIMMDeivce->Activate(IID_IAudioEndpointVolume, CLSCTX_ALL, NULL, (void**)&m_pRenderEndptVol);

獲取到m_pRenderEndptVol接口后我們就可以用這個(gè)接口設(shè)置系統(tǒng)揚(yáng)聲器音量了。
5.設(shè)置系統(tǒng)揚(yáng)聲器音量，也就是主音量，先看看剛剛我們獲取m_pRenderEndptVol接口擁有屬于自己的方法：

class IAudioEndpointVolume : public IUnknown
{
    public:
        virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE RegisterControlChangeNotify(IAudioEndpointVolumeCallback *pNotify) = 0;
        virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE UnregisterControlChangeNotify(IAudioEndpointVolumeCallback *pNotify) = 0;
        virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetChannelCount(UINT *pnChannelCount) = 0;
        virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE SetMasterVolumeLevel(float fLevelDB,LPCGUID pguidEventContext) = 0;
        virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE SetMasterVolumeLevelScalar(float fLevel,LPCGUID pguidEventContext) = 0;
        virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetMasterVolumeLevel(float *pfLevelDB) = 0;
        virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetMasterVolumeLevelScalar(float *pfLevel) = 0;
        virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE SetChannelVolumeLevel(UINT nChannel,float fLevelDB,LPCGUID pguidEventContext) = 0;
        virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE SetChannelVolumeLevelScalar(UINT nChannel,float fLevel,LPCGUID pguidEventContext) = 0;
        virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetChannelVolumeLevel(UINT nChannel,float *pfLevelDB) = 0;
        virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetChannelVolumeLevelScalar(UINT nChannel,float *pfLevel) = 0;
        virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE SetMute(BOOL bMute,LPCGUID pguidEventContext) = 0;
        virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetMute(BOOL *pbMute) = 0;
        virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetVolumeStepInfo(UINT *pnStep,UINT *pnStepCount) = 0;
        virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE VolumeStepUp(LPCGUID pguidEventContext) = 0;
        virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE VolumeStepDown(LPCGUID pguidEventContext) = 0;
        virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE QueryHardwareSupport(DWORD *pdwHardwareSupportMask) = 0;
        virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetVolumeRange(float *pflVolumeMindB,float *pflVolumeMaxdB,float *pflVolumeIncrementdB) = 0;  
};

這個(gè)IAudioEndpointVolume接口方法很多，不仔細(xì)介紹每一個(gè)了，只介紹我們需要用到的幾個(gè)方法，大家可以根據(jù)自己的需要，顧名思義找到自己需要用的方法。

/*
設(shè)置音頻終端的主音量電；
fLevel：主音量數(shù)值級(jí)別，這個(gè)值范圍在0到1之間；
pguidEventContext)：此參數(shù)指向一個(gè)事件上下文的GUID，如果SetMasterVolumeLevelScalar調(diào)用更改端點(diǎn)的音量，所有已注冊(cè)客戶(hù)IAudioEndpointVolumeCallback接口與端點(diǎn)將接收通知。
*/
HRESULT SetMasterVolumeLevelScalar(float fLevel,LPCGUID pguidEventContext);
//獲取音頻終端的主音量電平；
HRESULT GetMasterVolumeLevelScalar(float *pfLevel);
//設(shè)置音頻終端是否為靜音狀態(tài);
HRESULT SetMute(BOOL bMute,LPCGUID pguidEventContext);
//獲取音頻終端是靜音狀態(tài);
HRESULT GetMute(BOOL *pbMute);

其余幾個(gè)參數(shù)很簡(jiǎn)單，看名字就知道什么意思，不作過(guò)多介紹。

設(shè)置系統(tǒng)揚(yáng)聲器音量代碼示例：

float level = 0.5f;//這個(gè)值可以跟進(jìn)相應(yīng)比例換算所得
hr = m_pRenderEndptVol->SetMasterVolumeLevelScalar(level, NULL);

獲取系統(tǒng)揚(yáng)聲器音量代碼示例：

float level = 0.0f;
hr = m_pRenderEndptVol->GetMasterVolumeLevelScalar(&level);

注意level這個(gè)值一般根據(jù)界面滑動(dòng)條最大值按比例換算所得。
設(shè)置系統(tǒng)揚(yáng)聲器靜音示例：

hr = m_pRenderSimpleVol->SetMute(TRUE, NULL);

獲取系統(tǒng)揚(yáng)聲器靜音狀態(tài)示例：

BOOL bMute = 0;
hr = m_pRenderSimpleVol->GetMute(&bMute);

這只是簡(jiǎn)單的幾種參數(shù)設(shè)置，大家可以根據(jù)自己的需要來(lái)選擇不同方法達(dá)到自己目的。

6.設(shè)置應(yīng)用程序會(huì)話(huà)音量
上面設(shè)置的都是系統(tǒng)揚(yáng)聲器的音量，即相應(yīng)的設(shè)置會(huì)影響系統(tǒng)上所有軟件的音量，下面我們來(lái)設(shè)置屬于應(yīng)用程序本身的會(huì)話(huà)音量，所謂會(huì)話(huà)音量即時(shí)這個(gè)應(yīng)用程序本身的音量，設(shè)置會(huì)話(huà)音量的大小只會(huì)影響應(yīng)用程序本身的音量大小，不會(huì)影響系統(tǒng)其它程序音量的大小。首先我們要獲取IAudioSessionManager接口對(duì)象，方法是通過(guò)已經(jīng)獲取IMMDevice接口對(duì)象來(lái)激活I(lǐng)AudioSessionManager接口對(duì)象，然后就可以通過(guò)IAudioSessionManager接口來(lái)獲取ISimpleAudioVolume接口對(duì)象了，最后通過(guò)ISimpleAudioVolume接口對(duì)象就可以操作會(huì)話(huà)音量的大小了。示例代碼如下：

//合成器界面
CComPtr<IAudioSessionManager> pSessionManager = NULL;
hr = pIMMDeivce->Activate(IID_IAudioSessionManager, CLSCTX_INPROC_SERVER, NULL, (void **)(&pSessionManager));
if(FAILED(hr)) return;
hr = pSessionManager->GetSimpleAudioVolume(NULL, FALSE, &m_pRenderSimpleVol);

獲取到ISimpleAudioVolume接口對(duì)象后就可以使用其具有的方法操作具體的功能了，看下這個(gè)接口有的方法：

class ISimpleAudioVolume : public IUnknown
{
    public:
        virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE SetMasterVolume(float fLevel, LPCGUID EventContext) = 0;
        virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetMasterVolume(float *pfLevel) = 0;
        virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE SetMute(const BOOL bMute, LPCGUID EventContext) = 0;
        virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetMute(BOOL *pbMute) = 0;
};

所有方法和上面IAudioEndpointVolume接口方法基本一樣，直接貼代碼說(shuō)明
設(shè)置和獲取會(huì)話(huà)音量的大小：

//設(shè)置揚(yáng)聲器會(huì)話(huà)音量大小
float fVol = 0.5f;
hr = m_pRenderSimpleVol->SetMasterVolume(fVol, NULL);
//獲取揚(yáng)聲器會(huì)話(huà)音量大小
float fVol = 0.0f;
hr = m_pRenderSimpleVol->GetMasterVolume(&fVol);

設(shè)置和獲取會(huì)話(huà)音量的靜音狀態(tài)：

//設(shè)置揚(yáng)聲器會(huì)話(huà)音量靜音狀態(tài)
BOOL bMute = TRUE;
hr = m_pRenderSimpleVol->SetMute(bMute , NULL);
//獲取揚(yáng)聲器靜音狀態(tài)
hr = m_pRenderSimpleVol->GetMute(&bMute);

揚(yáng)聲器里面的功能設(shè)置還有很多方法，介紹只是最基本的方法，大家可以根據(jù)自己需要挖掘更深層的設(shè)置方法，這一節(jié)就先介紹到這里吧，下一節(jié)介紹系統(tǒng)麥克風(fēng)方面一些簡(jiǎn)單的設(shè)置。

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來(lái)自： mediatv > 《windows 屏幕錄制》

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