Linux音频编程（三）混音器介绍

一、介绍

1、mixer:用来控制多个输入、输出的音量,也控制输入(microphone,line-in,CD)之间的切换，可以将多个信号组合或者叠加在一起。声卡上的混音器由多个混音通道组成，它们可以通过声卡驱动程序提供的设备文件/dev/mixer进行编程（对混音器进行操作的软件接口），混音器主要是对声卡的输入增益和输出增益进行调节。
2、混音器的操作不符合典型的读/写操作模式，除了open和close系统调用，大部分通过ioctl系统调用来完成的。与/dev/dsp不同，/dev/mixer允许多个应用程序同时访问，并且混音器的设置值会一直保持到对应的设备文件被关闭为止。Linux上的声卡驱动程序大多都支持将混音器的ioctl操作直接应用到声音设备上，也就是说如果已经打开了/dev /dsp，那么就不用再打开/dev/mixer来对混音器进行操作，而是可以直接用打开/dev/dsp时得到的文件标识符来设置混音器。

二、Mixer编程

1、使用ioctl系统调用的控制命令由SOUND_MIXER或者MIXER开头，以下常用的几个混音器控制命令：

SOUND_MIXER_VOLUME 主音量调节
SOUND_MIXER_BASS 低音控制
SOUND_MIXER_TREBLE 高音控制
SOUND_MIXER_SYNTH FM 合成器
SOUND_MIXER_PCM 主D/A 转换器
SOUND_MIXER_SPEAKER PC 喇叭
SOUND_MIXER_LINE 音频线输入
SOUND_MIXER_MIC 麦克风输入
SOUND_MIXER_CD CD 输入
SOUND_MIXER_IMIX 放音音量
SOUND_MIXER_ALTPCM 从D/A 转换器
SOUND_MIXER_RECLEV 录音音量
SOUND_MIXER_IGAIN 输入增益
SOUND_MIXER_OGAIN 输出增益
SOUND_MIXER_LINE1 声卡的第1 输入
SOUND_MIXER_LINE2 声卡的第2 输入
SOUND_MIXER_LINE3 声卡的第3 输入

2、（1）在进行混音器编程时，可以使用 SOUND_MIXER_READ宏来读取混音通道的增益大小，如下：

int vol;  
ioctl(fd, SOUND_MIXER_READ(SOUND_MIXER_MIC), &vol);  
printf("Mic gain is at %d %%\n", vol);

对于只有一个混音通道的单声道设备来说，返回的增益大小保存在低位字节中。

（2）支持多个混音通道的双声道设备来说，返回的增益大小实际上包括两个部分，分别代表左、右两个声道的值，其中低位字节保存左声道的音量，而高位字节则保存右声道的音量。下面的代码可以从返回值中依次提取左右声道的增益大小：

int left, right;

left = vol & 0xff;

right = (vol & 0xff00) >> 8;

printf("Left gain is %d %%, Right gain is %d %%\n",left, right);

（3）设置混音通道的增益大小，则可以通过SOUND_MIXER_WRITE宏来实现，此时遵循的原则与获取增益值时的原则基本相同，设置输入增益如下：

vol = (right << 8) + left;  
ioctl(fd, SOUND_MIXER_WRITE(SOUND_MIXER_MIC), &vol);

（4）声卡驱动程序提供了多个 ioctl系统调用来获得混音器的信息，返回一个整型的位掩码（bitmask）中每一位分别代表一个特定的混音通道，如果相应的位为1，则说明与之对应的混音通道是可用的。例如通过SOUND_MIXER_READ_DEVMASK返回的位掩码，可以查询出能够被声卡支持的每一个混音通道，而通过SOUND_MIXER_READ_RECMAS返回的位掩码，则可以查询出能够被当作录音源的每一个通道。下面的代码可以用来检查CD输入是否是 一个有效的混音通道：

ioctl(fd, SOUND_MIXER_READ_DEVMASK, &devmask);  
if (devmask & SOUND_MIXER_CD)   
　　 printf("The CD input is supported");

（5）其是否是一个有效的录音源，如下：

ioctl(fd, SOUND_MIXER_READ_RECMASK, &recmask);  
if (recmask & SOUND_MIXER_CD)   
　　printf("The CD input can be a recording source");

（6）目前大多数声卡提供多个录音源，通过SOUND_MIXER_READ_RECSRC可以查询出当前正在使用的录音源，同一时刻能够使用几个录音源是由声卡硬件决定的。类似地，使用SOUND_MIXER_WRITE_RECSRC可以设置声卡当前使用的录音源，例如下面的代码可以将CD输入作为声卡的录音源使用：

devmask = SOUND_MIXER_CD;  
ioctl(fd, SOUND_MIXER_WRITE_DEVMASK, &devmask);

（7）所有的混音通道都有单声道和双声道的区别，如果需要知道哪些混音通道提供了对立体声的支持，可以通过SOUND_MIXER_READ_STEREODEVS来获得。

三、参考： 

1、mixer.h

原文链接：

https://github.com/tinyalsa/tinyalsa/blob/67b9210d344c34e8d1aa0cfe638abce71c5221ca/include/tinyalsa/mixer.h

2、mixer.c

原文链接：

https://github.com/tinyalsa/tinyalsa/blob/8752514eaf1e530e9fa8db4dda51ce80b775f001/src/mixer.c