Linux聲音設備編程實例

由於這些文件不是普通的文件，所以我們不能用ANSI
C（標準C）的fopen、fclose等來操作文件，而應該使用系統文件I/O處理函數（open、read、write、lseek和close）來
處理這些設備文件。ioctl（）或許是Linux下最龐雜的函數，它可以控制各種文件的屬性，在Linux聲音設備編程中，最重要的就是使用此函數正確
設置必要的參數。
下面我們舉兩個實際的例子來說明如何實現Linux下的聲音編程。由於此類編程涉及到系統設備的讀寫，所以，很多時候需要你有root許可權，如果你將下面的例子編譯后不能正確執行，那麼，首先請你檢查是否是因為沒有操縱某個設備的許可權。
1. 對內部揚聲器編程
內部揚聲器是控制台的一部分，所以它對應的設備文件為/dev/console。變數KIOCSOUND在頭文件 /usr /include /linux /kd.h中聲明，ioctl函數使用它可以來控制揚聲器的發聲，使用規則為：
ioctl ( fd, KIOCSOUND, (int) tone);
fd為文件設備號，tone 是音頻值。當tone為0時，終止發聲。必須一提的是它所理解的音頻和我們平常以為的音頻是不同的，由於計算機主板定時器的時鐘頻率為1.19MHZ，所以要進行正確的發聲，必須進行如下的轉換：
揚聲器音頻值=1190000/我們期望的音頻值。
揚聲器發聲時間的長短我們通過函數usleep（unsigned long usec）來控制。它是在頭文件/usr /include /unistd.h中定義的，讓程序睡眠usec微秒。下面即是讓揚聲器按指定的長度和音頻發聲的程序的完整清單：
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
/* 設定默認值 */
#define DEFAULT_FREQ 440 /* 設定一個合適的頻率 */
#define DEFAULT_LENGTH 200 /* 200 微秒，發聲的長度是以微秒為單位的*/
#define DEFAULT_REPS 1 /* 默認不重複發聲 */
#define DEFAULT_DELAY 100 /* 同樣以微秒為單位*/
/* 定義一個結構，存儲所需的數據*/
typedef struct {
int freq; /* 我們期望輸出的頻率，單位為Hz */
int length; /* 發聲長度，以微秒為單位*/
int reps; /* 重複的次數*/
int delay; /* 兩次發聲間隔，以微秒為單位*/
} beep_parms_t;
/* 列印幫助信息並退出*/
void usage_bail ( const char *executable_name ) {
printf ( "Usage: ＼n ＼t%s [-f frequency] [-l length] [-r reps] [-d delay] ＼n ",
executable_name );
exit(1);
}
/ * 分析運行參數，各項意義如下：
* "-f "
* "-l "
* "-r "
* "-d "
*/
void parse_command_line(char **argv, beep_parms_t *result) {
char *arg0 = *(argv++);
while ( *argv ) {
if ( !strcmp( *argv,"-f" )) { /*頻率*/
int freq = atoi ( *( ++argv ) );
if ( ( freq 10000 ) ) {
fprintf ( stderr, "Bad parameter: frequency must be from 1..10000＼n" );
exit (1) ;
} else {
result->freq = freq;
argv++;
}
} else if ( ! strcmp ( *argv, "-l" ) ) { /*時長*/
int length = atoi ( *(++argv ) );
if (length = 0＼n");
exit(1);
} else {
result->length = length;
argv++;
}
} else if (!strcmp(*argv, "-r")) { /*重複次數*/
int reps = atoi(*(++argv));
if (reps = 0
");
exit(1);
} else {
result->reps = reps;
argv++;
}
} else if (!strcmp(*argv, "-d")) { /* 延時 */
int delay = atoi(*(++argv));
if (delay = 0
");
exit(1);
} else {
result->delay = delay;
argv++;
}
} else {
fprintf(stderr, "Bad parameter: %s
", *argv);
usage_bail(arg0);
}
}
}
int main(int argc, char **argv) {
int console_fd;
int i; /* 循環計數器 */
/* 設發聲參數為默認值*/
beep_parms_t parms = {DEFAULT_FREQ, DEFAULT_LENGTH, DEFAULT_REPS,
DEFAULT_DELAY};
/* 分析參數，可能的話更新發聲參數*/
parse_command_line(argv, &parms);
/* 打開控制台，失敗則結束程序*/
if ( ( console_fd = open ( "/dev/console", O_WRONLY ) ) == -1 ) {
fprintf(stderr, "Failed to open console.＼n");
perror("open");
exit(1);
}
/* 真正開始讓揚聲器發聲*/
for (i = 0; i /dev/audio。將它寫成一個shell文件，同樣是一個程序（shell 編程）。
我們首先需要知道一台機器上是否有音效卡，一個檢查的辦法是檢查文件/dev/sndstat文件，如果打開此文件錯誤，並且錯誤號是ENODEV，則說明此機器沒有安裝音效卡。除此之外，試著去打開文件/dev/dsp也可以來檢查是否安裝了音效卡。
Linux下和音效卡相關的文件有許多，如採集數字樣本的/dev/dsp文件，針對混音器的/dev/mixer文件以及用於音序器的
/dev/sequencer等。文件/dev/audio是一個基於兼容性考慮的聲音設備文件，它實際是到上述數字設備的一個映射，它最大的特色或許是
對諸如wav這類文件格式的直接支持。我們下面的例子即使用了此設備文件實現了一個簡單的錄音機：我們從音效卡設備（當然要用麥克風）讀取音頻數據，並將它
存放到文件test.wav中去。要播放這個wav文件，只要如前面所述，使用命令cp test.wav
>/dev/audio即可，當然你也可以用Linux下其他的多媒體軟體來播放這個文件。
下面即是完整的程序清單：
/* 此文件中定義了下面所有形如SND_的變數*/
#include
#include
#include
#include
#include
main( )
{
/* id：讀取音頻文件描述符；fd：寫入的文件描述符。i，j為臨時變數*/
int id,fd,i,j;
/* 存儲音頻數據的緩衝區，可以調整*/
char testbuf[4096];
/* 打開音效卡設備，失敗則退出*/
if ( ( id = open ( "/dev/audio", O_RDWR ) ) 0){
write(fd,filebuf,i);
j++;
}
}
/* 關閉輸入、輸出文件*/
close(fd);
close(id);
}
3. 用戶真正編程需要的資料
《Linux Sound User´s Guide》
《Linux Sound HOWTO》

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