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第1章 Windows音频体系与Visual C++开发基础1

导读1

1.1 认识声音与音频1

1.2 Windows音频体系层次结构2

1.2.1 用户模式与内核模式2

1.2.2 关于声音的延迟问题及解决方法3

1.3 Visual C++开发基础5

1.3.1 区分C、C++和Visual C++三者的关系5

1.3.2 事件驱动与消息处理8

1.3.3 开发环境概述11

1.3.4 MFC概述12

1.3.5 利用向导创建一个简单的对话框程序13

第2章 MCI与MMAPI多媒体编程接口20

导读20

2.1 MCI简介20

2.1.1 MCI逻辑结构21

2.1.2 MCI接口、函数与命令21

2.1.3 MCI消息与宏定义24

2.2 MCI编程步骤24

2.3 MCI编程实例27

2.3.1 播放CD27

2.3.2 WAVE播放与录音27

2.3.3 基于MCIWnd的多媒体播放器28

2.4 MMAPI简介28

2.4.1 四种多媒体文件I/O29

2.4.2 波形音频处理40

2.4.3 MIDI的流缓冲区与非流缓冲区处理41

2.4.4 多媒体定时器47

第3章 WAVE格式及播放与录制49

导读49

3.1 认识WAVE49

3.2 WAV文件结构50

3.3 采样点与采样帧的区别51

3.4 WAVE中常用的一些块53

3.4.1 格式块53

3.4.2 数据块54

3.4.3 提示块55

3.4.4 播放列表块55

3.4.5 关联数据块56

3.4.6 采样块57

3.5 多媒体波形音频函数59

3.6 波形音频处理的回调机制60

3.7 WAVE播放61

3.7.1 WAVE播放基本流程61

3.7.2 双缓冲播放机制65

3.7.3 关于死锁的问题66

3.8 WAVE录音66

3.9 编程实例70

3.9.1 WAV文件解析及分离与合并70

3.9.2 WAVE播放器71

3.9.3 WAVE录音机71

第4章 MIDI相关标准与程序设计73

导读73

4.1 MIDI规范73

4.1.1 什么是MIDI73

4.1.2 MIDI信息75

4.1.3 其他MIDI规范94

4.1.4 GM、Gs与XG96

4.1.5 GM299

4.2 MIDI文件解析100

4.2.1 MIDI文件格式100

4.2.2 MIDI文件示例107

4.2.3 与MIDI相关的时间计算108

4.2.4 程序实例111

4.3 USB MIDI123

4.3.1 USB MIDI概述123

4.3.2 USB MIDI的实现机制124

4.3.3 USB-MIDI功能器件125

4.3.4 USB MIDI数据格式129

4.3.5 USB MIDI操作模型130

4.3.6 描述符132

4.3.7 USB MIDI驱动设计137

4.3.8 USB驱动程序145

4.3.9 用户模式音频驱动几个上层接口的实现154

第5章 数字音乐合成159

导读159

5.1 合成器概述159

5.2 MIDI的发音原理160

5.3 FM合成原理161

5.4 波表合成163

5.4.1 波表合成器工作原理165

5.4.2 波表合成的关键技术166

5.4.3 频率变换167

5.4.4 循环（Loop）168

5.4.5 波表合成器的衡量指标168

5.5 软波表与硬波表169

5.6 音色制作170

5.6.1 样本准备与分配170

5.6.2 样本参数调整171

5.6.3 音色参数调整171

5.6.4 设置效果参数172

5.6.5 保存音色文件172

第6章 音频混音器编程173

导读173

6.1 混音器原理173

6.1.1 声卡硬件模型174

6.1.2 音频线路175

6.1.3 控件177

6.2 混音器编程179

6.2.1 Mixer API函数介绍180

6.2.2 枚举系统中的混音器设备180

6.2.3 打开混音器设备181

6.2.4 枚举音频线路182

6.2.5 获取线路信息185

6.2.6 枚举线路的相关控件185

6.2.7 获取与线路相关的所有控件信息187

6.2.8 通过控件ID获取控件信息188

6.2.9 通过控件类型获取控件信息188

6.2.10 获取或设置控件的值189

6.2.11 多声道控件190

6.2.12 多条目控件191

6.2.13 混音器专用消息193

6.3 程序实例——混音器调节软件193

第7章 音频插件设计195

导读195

7.1 普通音频插件195

7.1.1 插件的实现原理195

7.1.2 基于动态链接库的方法实现音频插件196

7.1.3 实现支持三种插件类型的MiNi播放器200

7.1.4 给Winamp编写一个MIDI键盘插件209

7.1.5 基于ATL的方法实现COM插件212

7.2 VST音频插件212

7.2.1 VST插件概述212

7.2.2 VST SDK与音频数据处理214

7.2.3 创建一个最简单的VST插件214

7.2.4 设计一个Stereo Delay效果的VST插件218

7.2.5 VST XML文件226

7.2.6 设计一个简单的FM合成器插件226

7.2.7 VST GUI编程242

7.2.8 实现一个自行设计界面的Ring Modulator插件247

7.2.9 VST宿主程序设计249

第8章 基音的时频域检测253

导读253

8.1 概述253

8.2 音乐信号的前期处理254

8.2.1 信号数字化254

8.2.2 音框255

8.2.3 静音与杂音处理256

8.3 时域基频检测方法259

8.3.1 自相关函数法259

8.3.2 自相关函数法的程序实例261

8.3.3 平均振幅差函数法261

8.3.4 平均振幅差函数法的程序实例262

8.4 频域检测方法263

8.4.1 傅里叶变换的原理及其物理意义263

8.4.2 快速傅里叶变换法270

8.4.3 快速傅里叶变换法的程序实例271

8.4.4 谐波积频谱法272

8.4.5 谐波积频谱法的程序实例273

8.4.6 倒谱法274

8.4.7 极大似然法275

8.5 时频域检测方法276

8.5.1 小波变换法276

8.5.2 ACF与AMDF结合法276

8.5.3 ACF与AMDF结合法的程序实例277

8.6 基频检测的后期处理277

8.7 软件调音器的设计278

第9章 ASIO音频驱动设计280

导读280

9.1 何为ASIO280

9.2 用户层ASIO驱动设计281

9.2.1 ASIO的有限状态机282

9.2.2 音频数据流的传输283

9.2.3 ASIO驱动接口286

9.2.4 数据同步289

9.2.5 四个重要的回调函数289

9.2.6 几个重要的数据结构290

9.2.7 输入输出延迟问题293

9.3 用户层ASIO驱动的实现295

9.3.1 准备工作297

9.3.2 添加自注册功能298

9.3.3 实现IASIO的所有接口299

9.4 在音频软件中使用ASIO驱动306

9.4.1 ASIO播放307

9.4.2 ASIO录音312

第10章 MP3格式与编解码316

导读316

10.1 MP3文件格式316

10.1.1 MP3简介316

10.1.2 MP3文件格式320

10.1.3 程序实例——MP3文件分析335

10.2 MP3编解码336

10.2.1 MP3编码的相关概念336

10.2.2 MP3编码过程359

10.2.3 MP3解码过程377

10.2.4 程序实例390

第11章 DirectSound开发与应用410

导读410

11.1 DirectX概述410

11.2 DirectSound简介413

11.2.1 DirectSound的功能组成与组件对象414

11.2.2 DirectSound的缓冲区414

11.2.3 DirectSound的数据结构415

11.3 DirectSound播放415

11.3.1 Visual C++编译环境配置415

11.3.2 DirectSound回放的基本流程416

11.3.3 枚举系统输出声音设备417

11.3.4 创建DirectSound对象418

11.3.5 设置声音设备的协作等级418

11.3.6 创建声音缓冲区对象420

11.3.7 加载WAVE声音数据422

11.3.8 声音缓冲区回放422

11.3.9 声音缓冲区控制428

11.3.10 混音429

11.3.11 3D音效和声音效果430

11.3.12 DirectSound 3D收听者434

11.3.13 设置声音特效434

11.4 DirectSound录音435

11.4.1 枚举系统录音设备436

11.4.2 创建设备对象436

11.4.3 获取录音设备的性能436

11.4.4 创建录音缓冲区436

11.4.5 获取录音缓冲区信息437

11.4.6 为录音缓冲区对象设置通知机制438

11.4.7 开始录音439

11.5 使用DirectSound中的效果441

11.5.1 在缓冲区中设置效果441

11.5.2 混响（Reverb）442

11.5.3 合唱（Chorus）443

11.5.4 回响（Echo）444

11.5.5 镶边（Flanger）445

11.5.6 参量均衡（Parametric EQ）446

11.5.7 咕噜（Gargle）447

11.5.8 失真（Distortion）448

11.5.9 压缩（Compression）449

11.6 扬声器配置451

11.6.1 设置扬声器配置451

11.6.2 获取扬声器配置451

11.7 程序实例452

11.7.1 DirectSound播放452

11.7.2 DirectSound录音452

11.7.3 DirectSound效果器453

附录 MP3附表454

参考文献459