nes 红白机模拟器 第6篇 声音支持

InfoNES 源码中并没有包含 linux 的声音支持。

但提供 wince 和 win 的工程，文件，通过分析，win 的 DirectSound 发声，在使用 linux ALSA 实现。

先使用 DirectSound 模仿写一个 播放 wav 的程序。

为了简单，我这里使用  vc++ 6.0 （vs2015 实在太大了，电脑装上太卡）。

新建一个 mfc exe 项目，基于对话框。放一个按钮，双击添加事件。

添加头文件引用
#include <mmsystem.h>
#pragma comment(lib,"Winmm.lib")

点击 开始播放 事件

void CWavDlg::OnButtonPlay()
{
    // TODO: Add your control notification handler code here
    PlaySound(_T("1.wav"), NULL, SND_NOWAIT);
}
在 debug 目录，放一个 1.wav 生成可执行文件，点 开始播放， 果然可以播放出来。（win 的东西就是这么简单实用）。

分析 InfoNES_Sound_Win.cpp

类初始化

 DIRSOUND::DIRSOUND(HWND hwnd)
 {
     DWORD ret;
     WORD x;

     // init variables
     iCnt = Loops *  / ; // loops:20 iCnt:20*3/4 = 15

     for ( x = ;x < ds_NUMCHANNELS; x++ ) // ds_NUMCHANNELS = 8
     {
         lpdsb[x] = NULL; // DirectSoundBuffer lpdsb[ds_NUMCHANNELS]; 8个 初始化为 NULL
     }

     // init DirectSound 创建一个 DirectSound 里面有 8个 DirectSoundBuffer
     ret = DirectSoundCreate(NULL, &lpdirsnd, NULL);

     if (ret != DS_OK)
     {
         InfoNES_MessageBox( "Sound Card is needed to execute this application." );
         exit(-);
     }

   // set cooperative level
 #if 1
     //设置属性不重要
     ret = lpdirsnd->SetCooperativeLevel(hwnd, DSSCL_PRIORITY);
 #else
     ret = lpdirsnd->SetCooperativeLevel( hwnd, DSSCL_NORMAL );
 #endif

     if ( ret != DS_OK )
     {
     InfoNES_MessageBox( "SetCooperativeLevel() Failed." );
         exit(-);
     }
 }

SoundOpen

 WORD DIRSOUND::AllocChannel(void)
 {
     WORD x;

     //判断 lpdsb 找到一个 为空的 这里应该返回0
     for (x=;x<ds_NUMCHANNELS;x++)
     {
         if (lpdsb[x] == NULL)
         {
             break;
         }
     }

     if ( x == ds_NUMCHANNELS )
     {
     /* No available channel */
     InfoNES_MessageBox( "AllocChannel() Failed." );
         exit(-);
     }

     return (x);
 }

 void DIRSOUND::CreateBuffer(WORD channel)
 {
     DSBUFFERDESC dsbdesc; //SoundBuffer 描述
     PCMWAVEFORMAT pcmwf;  //wav fmt 格式描述
     HRESULT hr;

     //清0
     memset(&pcmwf, , sizeof(PCMWAVEFORMAT));
     //pcm 格式
     pcmwf.wf.wFormatTag          = WAVE_FORMAT_PCM;
     //1个声道
     pcmwf.wf.nChannels             = ds_CHANSPERSAMPLE;
     //采样率 44100
     pcmwf.wf.nSamplesPerSec  = ds_SAMPLERATE;
     //对齐 采样率 / 8 * 声道数 = 44100 / 8 * 1 = 5512.5
     pcmwf.wf.nBlockAlign         = ds_CHANSPERSAMPLE * ds_BITSPERSAMPLE / ;
     //缓存区大小 44100*5512.5 = 243101250
     pcmwf.wf.nAvgBytesPerSec = pcmwf.wf.nSamplesPerSec * pcmwf.wf.nBlockAlign;
     //8位 声音
     pcmwf.wBitsPerSample         = ds_BITSPERSAMPLE;

     //清0
     memset(&dsbdesc, , sizeof(DSBUFFERDESC));
     dsbdesc.dwSize                = sizeof(DSBUFFERDESC);
     dsbdesc.dwFlags             = ;
     //缓存大小 735 * 15 = 11025
     dsbdesc.dwBufferBytes = len[channel]*Loops;
     dsbdesc.lpwfxFormat     = (LPWAVEFORMATEX)&pcmwf;

     hr = lpdirsnd->CreateSoundBuffer(&dsbdesc, &lpdsb[channel], NULL);

     if (hr != DS_OK)
     {
         InfoNES_MessageBox( "CreateSoundBuffer() Failed." );
         exit(-);
     }
 }

 //samples_per_sync = 735 sample_rate = 44100
 BOOL DIRSOUND::SoundOpen(int samples_per_sync, int sample_rate)
 {
     //ch 1 WORD unsigned short 类型 , 创建一个 通道 , 返回 第0 个 SoundBuffer
     ch1 = AllocChannel();

     /**
     *   参数定义
     *    BYTE     *sound[ds_NUMCHANNELS];
     *    DWORD   len[ds_NUMCHANNELS];
     */
     //申请了一个 735 大小的 Byte
     sound[ch1] = new BYTE[ samples_per_sync ];
     //记录了 大小 735
     len[ch1]     = samples_per_sync;

     if ( sound[ch1] == NULL )
     {
         InfoNES_MessageBox( "new BYTE[] Failed." );
         exit(-);
     }

     //创建缓存区
     CreateBuffer( ch1 );

     /* Clear buffer */
     FillMemory( sound[ch1], len[ch1],  );
     //执行15次
     for ( int i = ; i < Loops; i++ )
         SoundOutput( len[ch1], sound[ch1] ); 

     /* Begin to play sound */
     Start( ch1, TRUE );

   return TRUE;
 }

SoundOutput

 //初始化时 执行 samples:735 wave:NULL
 BOOL DIRSOUND::SoundOutput(int samples, BYTE *wave)
 {
     /* Buffering sound data */
     //将 wave 复制到 sound
     CopyMemory( sound[ ch1 ], wave, samples );  

     /* Copying to sound data buffer */
     FillBuffer( ch1 );  

     /* Play if Counter reaches buffer edge */
     //初始化时 iCnt:15 Loops:20
     if ( Loops == ++iCnt )
     {
         iCnt = ;
     }
     //这里 iCnt = 16
     return TRUE;
 }
 void DIRSOUND::FillBuffer( WORD channel )
 {
     LPVOID write1;
     DWORD length1;
     LPVOID write2;
     DWORD length2;
     HRESULT hr;

     //得到要写入的地址
     hr = lpdsb[channel]->Lock( iCnt * len[channel], len[channel], &write1, &length1, &write2, &length2,  );

     //如果返回DSERR_BUFFERLOST，释放并重试锁定
     if (hr == DSERR_BUFFERLOST)
     {
         lpdsb[channel]->Restore();

         hr = lpdsb[channel]->Lock( iCnt * len[channel], len[channel], &write1, &length1, &write2, &length2,  );
     }

     if (hr != DS_OK)
     {
         InfoNES_MessageBox( "Lock() Failed." );
         exit(-);
     }

     //写入数据
     CopyMemory( write1, sound[channel], length1 );

     if (write2 != NULL)
     {
         CopyMemory(write2, sound[channel] + length1, length2);
     }
     //解锁
     hr = lpdsb[channel]->Unlock(write1, length1, write2, length2);

     if (hr != DS_OK)
     {
         InfoNES_MessageBox( "Unlock() Failed." );
         exit(-);
     }
 }

Play

 //初始化时 ch1 重复播放
 void DIRSOUND::Start(WORD channel, BOOL looping)
 {
     HRESULT hr;

     hr = lpdsb[channel]->Play( , , looping == TRUE ? DSBPLAY_LOOPING :  );

     if ( hr != DS_OK )
     {
         InfoNES_MessageBox( "Play() Failed." );
         exit(-);
     }
 }

播放调用

 void InfoNES_SoundOutput( int samples, BYTE *wave1, BYTE *wave2, BYTE *wave3, BYTE *wave4, BYTE *wave5 )
 {
     //rec_freq = 735
     BYTE wave[ rec_freq ];
     //取了 wave1~5 的平均值
     for ( int i = ; i < rec_freq; i++)
     {
         wave[i] = ( wave1[i] + wave2[i] + wave3[i] + wave4[i] + wave5[i] ) / ;
     }
 #if 1
     if (!lpSndDevice->SoundOutput( samples, wave ) )
 #else
     if (!lpSndDevice->SoundOutput( samples, wave3 ) )
 #endif
     {
         InfoNES_MessageBox( "SoundOutput() Failed." );
         exit();
     }
 }

最后总结得到几个有用的参数：

声道数 1

采样率 44100

采样位数 8

每次播放块大小（NES  APU 每次生成一块）735

更新 2018-11-04

已移值到 alsa-lib 支持，播放正常，已更新至 github 。 可以在 置顶博文中找地址。