DirectSound

目前視窗多媒體程式，大多運用DirectX 來設計，主要原因是因為透過 DirectX 的使用，程式可以直接與電腦本身的硬體溝通，以提升程式效能。

DirectSound 是 DirectX 中，提供 Wave 類型的音效處理介面，音效處理的觀 念如下：

1、 裝置物件(Device Object)：DirectSound 裝置物件是在程式中呼叫 DirectX API 的函數來建立，它是一個代表程式所使用的音效輸出入 裝置的物件，在物件裝置之後才能進一步設定裝置的協調層級，建立 主緩衝區與次緩衝區。

2、 協調層級(Cooperative Level)：Windows 是一個多工作業系統，在同一 時間可能會多程式用到相同的硬體資源，因此當音效裝置物件建立之 後，還要設定程式對於裝置的使用權限，也就是協調層級。

3、 主緩衝區(Primary Buffer)：主緩衝區是用來儲存要播放聲音資料的記 憶體區域。當裝置物件建立時，主緩衝區便會自動產生。

4、 次緩衝區(Secondary Buffer)：次緩衝區是儲存聲音資料記憶體區域，

可以有很多個，其中的聲音資料可被放置到主緩衝區來播放。依播放 格式設定次緩衝區的主要參數，如取樣頻率、每筆資料大小、一秒鐘 的資料量。

聲音 次緩衝區

複製

聲音 主緩衝區

播放

喇叭

圖24. DirectX-DirectSound 架構圖

載入資料到次緩衝區：

要將聲音載入到次緩衝區中，必須進行三個動作：鎖定次緩衝區、載入資料 到次緩衝區、解除鎖定次緩區。在此過程中鎖定次緩衝區的用意，是為了防止資 料尚未複製到次緩衝區之前的任何不當的存取動作。

靜態緩衝區與串流緩衝區：

靜態緩衝區與串流緩衝區均屬於次緩衝區，靜態緩衝區播放的聲音是短促 的、預定的聲音；如要播放連續不間斷的、非預定的聲音，則需設定串流緩衝區。

在實驗平臺的聲音輸入中，聲音輸出長度未定，輸入時間未定，因此將次緩衝區 宣告為串流緩衝區。靜態緩衝區與串流緩衝區設定不同之處在於dwFlags 旗標，

靜態緩衝區的 dwFlags 旗標設定為 DSBCAPS_STATIC；串流緩衝區的 dwFlags 旗標設定為DSBCAPS_GETCURRENTPOSTION2。

此外也也希望當程式切換到其他程式時，仍可繼續播放聲音，因此 dwFlags 旗標也須開啟DSBCAPS_GLOBALFOCUS。

緩衝區的播放設定要啟動 Loop 的功能。串流緩衝區複製資料到主緩衝區時 是用Ring Buffer 的方式，當資料複製已經達到串流緩衝區的底部時，會馬上由串 流緩衝區的起始點，重新複製新的資料給主緩衝區。

當播放命令啟動後，聲音資料不斷的由次緩衝區複製到主緩衝區，需要同步 進行資料的傳遞與緩衝區中現行播放位置的通知，如此載入資料到次緩衝區後，

即可馬上被複製到主緩衝區，將聲音播放出來，而不會有無法預測的 Delay。要 得知緩衝區中現在播放位置，有兩種方法可以用：定期詢問播放位置(Polling)以 及通知(Notification)。前者是主動的不斷的詢問目前位置，後者則是當播放位置 達到我們感興趣的位置，以訊號事件通知。

每次載入次緩衝區的資料固定為256Bytes 的倍數，宣告的次緩衝區大小宣告 成256 的倍數為 4096Bytes，資料輸入主機的速度與播放速率相同，均為 16KHz。

所以只要確定第一次寫入時的播放位置位於何處，之後將資料不斷的寫入，使用 次緩衝區的方式如同使用Ring Buffer, 當寫入的累計資料長度大於次緩衝區的大 小，將指標移到次緩衝區的起始處，把剩下的超過的資料長度再寫入，如此不斷 的重覆寫入資料即可。

雜訊源

. . . .

5cm

麥克風 37cm

5cm 37cm

語音訊號

反射面

60cm

60 度

圖25. 實驗環境說明-干擾源個數：1