在 DOS 下使用Windows *.WAV 文件

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摘 要 該文介紹了Windows聲波文件(*)的格式,然後分析了在DOS下不使用聲音適配卡播放聲波文件的關鍵問題,並給出了程序清單。

在 DOS 下使用Windows *.WAV 文件

關鍵詞 DOS應用軟件開發 多媒體聲波文件在DOS應用軟件開發過程中,我們非常希望能在不附加任何硬件設備的條件下實現一些簡單的多媒體功能。

過去許多文章中都討論過Windows圖像文件(*.BMP,*)的格式及其用於美化DOS程序界面的方法。在MS WIMDOWS3.1以後,Windows又提供了標準的聲波文件(*),因此我們可以利用已有的聲波文件鑲嵌在自己的軟件中,在DOS下實現語音或其它音響的播放,提高我們的軟件質量。

一、聲波文件格式分析

*文件作爲多媒體中使用的聲波文件格式之一,它是以RIFF格式爲標準的。RIFF是英文Resource Interchange File Format的縮寫,每個WAV文件的頭四個字節便是“RIFF”。
常見的聲波文件主要有兩種,分別對應於單聲道(11.025KHz採樣率、8Bit的採樣值)和雙聲道(44.1KHz採樣率、16Bit的採樣值)。這裏,採樣率是指:聲波信號[模→數]轉換過程中單位時間內採樣的次數。採樣值是指每一次採樣周期內聲波模擬信號的積分值,在編程播放過程中我們認爲它是揚聲器在此週期單位時間段的音量。
*文件由文件頭和數據體兩大部分組成。其中文件頭又分爲RIFF/WAV文件標識段和聲波數據格式說明段兩部分。
WAV文件各部分內容及格式見附表。
對於單聲道聲波文件,採樣數據爲八位的`短整數(short int 00H-FFH);而對於雙聲道立體聲聲波文件,每次採樣數據爲一個16位的整數(int),高八位和低八位分別代表左右兩個聲道。
@@03A04400.GIF;*文件格式說明表@@

二、WAV文件編程

在沒有聲音適配卡的條件下,利用PC機內部揚聲器發聲需解決幾個關鍵問題。
首先是如何產生按指定採樣率要求的標準時間間隔段,以此爲基礎控制揚聲器發聲。
由於此時間段要求精確且非常短暫,因此實現起來有一定的難度。解決該問題的思路是修改8253定時器芯片的計數器0(地址:040H)的初始值,改變系統時鐘中斷頻率使其和採樣率相一致,建立用戶的時鐘中斷例程,最終產生標準的時間間隔段。但是在我們修改原有系統時鐘中斷(Int 08H)以後,最終必須恢復原有18.2Hz的系統時鐘中斷。
其次是如何快速地打開和關閉揚聲器。解決這個問題的方法是直接向8255芯片端口(地址:061H)寫操作。由於PC機機內揚聲器發聲只有開/閉兩種狀態,並不能控制音量大小。
因此還須考慮如何通過開閉揚聲器來摸擬實現音量大小的控制。實現方法是:在每個時間單位內通過改變揚聲器打開延時的長短代表音量的大小。例如:對於8Bit單聲道聲波文件,採樣數據的最大值是0FFH,那麼在每個標準時間單位內揚聲器打開時間應爲Delay=(採樣值/256)*標準時間段長度。在此思想下可以將該方法簡化,設揚聲器延時只有0、1(時間單位)兩種情況,即在每個時間單位內,如果採樣值大於128則發聲,如果採樣值小於128就不發聲。顯然這樣做是以拋棄大量聲波信息爲代價的,採用的信息量只佔原有用信息的1/12
8,所以這種方法產生的音質較差。

三、程序實例

下面是一個能播放11.025KHz/8Bit/單聲道聲波文件的演示程序。關於使用*文件的其它細節,可通過閱讀本程序得到。它採用了第二種延時方式,如果讀者有興趣提高音質可將其改成使用第一種方法,只需將newint08h中的聲音開/關判斷(與128比較)部分改成循環等待即可。
循環次數通過i=int(vol[counter]/256)*MAXTIMES得到。
式中MAXTIMES爲延長一個標準時間單位的循環次數。
程度運行環境:486兼容機,MS DOS6.0,TC2.0編譯系統。
/*/*/*
*文件播放程序 DEMO.C,石寧 1994.12
*/*/*/
#include "dos.h"
#include "stdio.h"
#include"string.h"
#define MAXSIZE 50000
struct wave-file_head /*聲波*/
{ /*文件頭*/
char riff_id[4];/*結構體*/
long int size0;
char wave-fmt[8];
lont int sizel;
int fmttag;
int channel;
long int samplespersec;
long int bytepersec;
int blockalign;
int bitpersamples;
} filehead;
long int datasize, counter=0;
unsigned char vol[MAXSIZE];
unsigned clkdiv;
int oldclk=0,running=1;
void soundon();
void soundoff();
void interrupt(*oldint8h)();
void interrupt newint8h()
{ /*用戶中斷例程*/
if(running)
{

unsigned int i;
disable();/*屏蔽中斷*/
running=0;
if(vol[counter]>=128)
{
i=inportb(0x61);/*開揚*/
i=i|0x03;
outportb(0x61,i);/*聲器*/
}