录音 / 混音

原本打算根据另一个主题帖子的内容和上下文语境，写一点立体声录音制式（MS）方面的文字，但是原帖已锁定，缺乏讨论环境，暂时先放到一边吧。换个话题，另开一贴。关于MS，稍后再谈。




【摘要】 见标题
【关键词】 数字录音，跨平台，编程，DSP，二阶IIR，马甲，喷子
【Key words】Digital Recording, Cross-platform, Programming, DSP, Second order Infinite Impulse Response, MaJia, PenZi


【题外话】
写作本文实属无奈，一把年纪的人了，还要做这种没有技术含量的苦力，自嘲一下。但既然写了，就希望能有一点点保留的价值。有人说这里是专业的权威论坛，既然专业，不妨超前一点，尽管所涉及的技术或技巧早已是熟透的烂瓜，妇孺皆知，根本不值一提。另一点，此处高人太多，血盆大口等着撕咬我这样的“捣蛋分子”和“马甲”，言多必失，为避免自取其辱，干脆少说别人说过的，多给实打实的东西，有人称赞我干打雷不下雨，建议我从简单的开始，没问题，就从最简单的开始。

不敢大言不惭全球别无分号，但力求所述内容前无来者。欢迎批评。如需转载，拿去即可。作者“燕子李三”，注明与否全凭良心。

【要写什么】
这里是录音版块，而且大部分话题都围绕电脑数字录音，那么就写写这个。用什么DAW？你out了，真正牛B之人肯定不屑于用别人的，那么就一定自己写。我不牛B，因此不得不把团队中的小郑喊了过来，让他帮忙整理一下前些年帮洋人码的一堆垃圾，中用的拣了一下，为跟上时代，显得自己时尚一些，比如跨平台，支持64位、Win 7、OSX、iPhone、Linux之类，就看了看有关资料，做了去芜存菁和更省事的改写。至于省了什么事，用什么玩意省的，懂的人一看便知，不懂的说破大天也白扯。你们这个圈子里真有高手，我也是高手的学生和受益者，但我本人并无义务帮大师扫盲，我只是你们认为的马甲和喷子。如有不适，请自便。

至于代码的行文风格，这完全是字如其人，我还没有修炼到随时可以……（已修改）等等高尚无私的人生境界，我一向认为，不过是网络论坛而已，尽管良心只有一颗，但是动辄光荣的劣币驱良，抱成一团，其实很傻很天真，更是很多事物发展多年也不过如此的根本原因。故此，比照大师，尽量原始。真要把百十万行拉丁字母都发上来，我没这个耐心。

【整体架构】
对不住，我们这样的马甲不懂架构，也没什么规划论证，项目分析之类，无非MIDI和Digital Audio，不是什么高屋建瓴的了不起，就一技术工种，贱的象狗一样，实在不值得鼻孔朝天。读书人贪贫不贪多，活着就为一个玩弄文字和乱喷，又让你们失望了。

【GUI部分】
无关痛痒的就不浪费版面了。又好看又关键的部分见下。先看“头”：
class TrackPanel  : public Component,
                    public ButtonListener,
                    public LabelListener,
                    public SliderListener,
                    public ComboBoxListener
{
public:   
    TrackPanel ();
    ~TrackPanel();
    void paint (Graphics& g);
    void resized();
    void buttonClicked (Button* buttonThatWasClicked);
    void labelTextChanged (Label* labelThatHasChanged);
    void sliderValueChanged (Slider* sliderThatWasMoved);
    void comboBoxChanged (ComboBox* comboBoxThatHasChanged);
void mouseDoubleClick (const MouseEvent& e);
// 其他方法暂略，这里都是大师，自然有更厉害的招数，献丑不如藏拙
    // 此处有个小宏就不明示了，但这个是必须的
private:

friend class TracksPanelComponent;
//友元一把再说

TracksPanelComponent* forTrackPanel;
    ToggleButton* slectButton;
    Label* trackNameLabel;
    Slider* volSlider;
//音量。都是一些可视化的小东西，下同
    Slider* panSlider;
//声像
    TextButton* muteButton;
//静音
    TextButton* soloButton;
//独奏
    MyComboBox* midiPortListBox;
//MIDI端口
    MyComboBox* midiChannelListBox;
//MIDI通道
    MyComboBox* bankListBox;
//音色库
    MyComboBox* patchListBox;
//音色
    MyComboBox* sendToListBox;
//发送
    Slider* keyShiftSlider;
//变调
    Slider* delaySlider;
//迟滞
    Slider* rebSlider;
//混响
Slider* choursSlider;
//合唱
//……还有一些玩意。我太懒，就算了吧。

    TrackPanel (const TrackPanel&);
//拷构
    const TrackPanel& operator= (const TrackPanel&);
//=重载
};

下面这个小类，没有它，在音轨面板上点鼠标右键会出问题。其实就是派生一个改写mouseDown方法的ComboBox，不让它出现鼠标右键打架的问题，没什么技巧性。其他控件同理。
class MyComboBox:public ComboBox
{
public:

MyComboBox(const String& componentName = String::empty):ComboBox(componentName)

{

}
// 这个构函纯属空城计

void mouseDown(const MouseEvent& e)

{

if (e.mods.isLeftButtonDown())

showPopup();
// 取消本身的右键下拉，代之以本部分的右键菜单

}
};

定义：暂略吧。主要是太长，更多只是布局和定位，没什么可研究的。

音轨区的GUI，这个复杂一些，由于功能和操作模式的差别，实现思路各不相同。下一步据说会出现更唬人的玩法，究竟如何，我现在也不太了解。为避免无谓的争议和打压，不给出了。

几句废话。GUI部分（包括所有一切），还可用Qt类库。但是这个类库不开源，生成后必须要打包所必须的几个DLL，会无端增大文件体积，我认为它并不适合部署小规模的项目。用于开发数字音频方面的程序，很多东西还要重新“造轮子”，很烦人。但是，Qt的优势不小，做界面很类似写网页（HTML编码），而且用户、资料、现成的东西都很多，比较成熟。

走带条以录音按钮为例吧，同时一并给出操作区中一个简单的音轨排列条（显示波形的），多轨的波形显示区域基本同理，但复杂很多，我这里删减了大量代码，按大师给出的DEMO示例的原始模样列出来。注意作用域类模板那个recoder对象，这个是本模块的核心，其类随后给出。
class AudioRecord  : public Component,
                             public ButtonListener
{
public:
    AudioRecord (AudioDeviceManager& deviceManager_);
    ~AudioRecord();
    void paint (Graphics& g);
    void resized();
    void buttonClicked (Button* buttonThatWasClicked);
//点击录音
    void visibilityChanged();
    //依然是那个小宏
private:
    AudioDeviceManager& deviceManager;
//本机所安装的音频设备
    ScopedPointer<AudioRecorder> recorder;
//作用域指针，录音模块核心
    LiveAudioInputDisplayComp* liveAudioDisplayComp;//实时输入显示组件
    Label* Label1;
    TextButton* recordButton;
// 录音按钮
    AudioRecord (const AudioDemoRecordPage&);//拷构
    const AudioDemoRecordPage& operator= (const AudioDemoRecordPage&);//=重载
};

播放，暂停，倒带之类，随便一个搞过多媒体开发的Coder都会做，不凑字了。MIDI部分，不符本版主题，略。
GUI部分还有更多，例如paint绘图之类。太复杂的东西一时间说不清，水平也有限，略吧。

【音频录音模块】
这个核心模块的头和身子，一并给出。和那帮喜欢玩微软DS编程的人不同，我一向很讨厌微软的东西。下面的代码可能看起来很怪，不妨亲自试一下。
class AudioRecorder  : public AudioIODeviceCallback // 派生于本机音频设备回调类
{
public:
    AudioRecorder()
        : backgroundThread ("Audio Recorder Thread"),
          sampleRate (0), activeWriter (0) //初始化线程，采样率、写入
    {
        backgroundThread.startThread();
//线程启动
    }//========================
    ~AudioRecorder()
    {
        stop();
//析构时停止，猫腻啊
    }

    void startRecording (const File& file)
// 录音
    {
        stop();


        if (sampleRate > 0)
//采样率，判断，嵌套
        {
            // 创建输出流，数据写入文件
            file.deleteFile();
            ScopedPointer<FileOutputStream> fileStream (file.createOutputStream());

            if (fileStream != 0)
            {
                // 创建WAV writer对象，写入输出流
                WavAudioFormat wavFormat;
                AudioFormatWriter* writer = wavFormat.createWriterFor (fileStream, sampleRate, 1, 16, StringPairArray(), 0);

                if (writer != 0)
                {
                    fileStream.release();
                    threadedWriter = new AudioFormatWriter::ThreadedWriter (writer, backgroundThread, 32768);
                    const ScopedLock sl (writerLock);
                    activeWriter = threadedWriter;
                }
            }
        }
    }

    void stop()
//停止
    {
        {
            const ScopedLock sl (writerLock);
            activeWriter = 0;
        }
        threadedWriter = 0;

    }

    bool isRecording() const
// 当前是否处于录音状态
    {
        return activeWriter != 0;
    }

    void audioDeviceAboutToStart (AudioIODevice* device) //启动音频设备
    {
        sampleRate = device->getCurrentSampleRate();
    }

    void audioDeviceStopped()
//设备停止后采样率归位
    {
        sampleRate = 0;
    }

    void audioDeviceIOCallback (const float** inputChannelData, int /*numInputChannels*/,
                                float** outputChannelData, int numOutputChannels,
                                int numSamples) //设备回调
    {
        const ScopedLock sl (writerLock);

        if (activeWriter != 0)
            activeWriter->write (inputChannelData, numSamples);

        // 不管如何，一律先清空，腾出空间给输出缓冲。这是一个好习惯。
        for (int i = 0; i < numOutputChannels; ++i)
            if (outputChannelData != 0)
                zeromem (outputChannelData, sizeof (float) * numSamples);
    }

private:
    TimeSliceThread backgroundThread; // 数据写入磁盘时所用的线程
    ScopedPointer<AudioFormatWriter::ThreadedWriter> threadedWriter; // FIFO先进先出
    double sampleRate;
//音频采样率
    CriticalSection writerLock;
//写入锁定
    AudioFormatWriter::ThreadedWriter* volatile activeWriter;
//音频格式
};

【数据结构、算法、其他杂七杂八……】
有来有往吧。这几个简单的话题，大师不妨指点一下我这个马甲，您先开个头，我一定认真学习。

【ASIO和VST宿主】
ASIO SDK要到Steinberg官网注册一个ID，而后拉回来。VST有2.X和3版本。非常不好意思，本文所用的这个类库集成了这些玩意的接口，并给出了开关宏，因此，我懒得多说，也没什么好说的。真要说，请另外开贴。至于我是否回复，要看心情。

上面相当一批代码，可能有人会喷：这不是你李三造轮子，很多都是现成的，或者别人玩过的，不算高明，你还是披着德国皮、英国皮、米国皮的马甲。那好，我继续喷点复杂的，有料的，没皮没脸的。不再多说，也不再给出更多注释，希望各位大师能看明白里面的猫腻。