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VC++ 簡易錄音播放與 WAV 檔案儲存實作

編輯：關於VC++

前言

本文針對 C++ 初學者，示範如何使用 Windows Multimedia API (winmm.lib) 實作一個簡易錄音機：設定音訊參數、開啟輸入裝置、雙緩衝採集資料、即時回放，並將錄製內容寫入標準 WAV 檔案。程式碼基於 VC 知識庫第 26 期栾義明先生的《基於 API 的錄音機程式》擴充而來，新增 WAV 檔案儲存功能，適合作為多媒體程式設計入門參考。

核心資料結構

WAVEFORMATEX - 波形格式描述

typedef struct {
    WORD  wFormatTag;      // 格式標籤 (WAVE_FORMAT_PCM 等)
    WORD  nChannels;       // 聲道數 (1=單聲道, 2=立體聲)
    DWORD nSamplesPerSec;  // 採樣率 (8k, 11.025k, 22.05k, 44.1k Hz)
    DWORD nAvgBytesPerSec; // 平均位元率 = 採樣率 × 區塊對齊
    WORD  nBlockAlign;     // 區塊對齊 = 聲道數 × 位深/8
    WORD  wBitsPerSample;  // 位深 (8 或 16 bit)
    WORD  cbSize;          // 擴充資訊大小
} WAVEFORMATEX;

WAVEHDR - 波形資料緩衝區標頭

typedef struct {
    LPSTR lpData;           // 緩衝區位址
    DWORD dwBufferLength;   // 緩衝區長度
    DWORD dwBytesRecorded;  // 已錄製位元組數
    DWORD dwUser;           // 使用者自訂資料
    DWORD dwFlags;          // 旗標 (WHDR_DONE, WHDR_PREPARED 等)
    DWORD dwLoops;          // 迴圈播放次數
    struct wavehdr_tag* lpNext; // 保留
    DWORD reserved;         // 保留
} WAVEHDR;

關鍵訊息驅動機制

波形輸入/輸出裝置採用非同步訊息通知，無需輪詢：

輸入裝置訊息	輸出裝置訊息	說明
MM_WIM_OPEN	MM_WOM_OPEN	裝置開啟完成
MM_WIM_DATA	MM_WOM_DATA	緩衝區滿/播放完畢，需處理資料
MM_WIM_CLOSE	MM_WOM_CLOSE	裝置關閉完成

開發者只需在對應訊息處理函式中填寫邏輯，系統自動觸發回呼。

錄音流程與關鍵程式碼

1. 參數設定與緩衝區配置

// 分配兩個輸入緩衝區實現雙緩衡
pBuffer1 = (PBYTE)malloc(INP_BUFFER_SIZE);
pBuffer2 = (PBYTE)malloc(INP_BUFFER_SIZE);

// 分配兩個 WAVEHDR 結構
pWaveHdr1 = (PWAVEHDR)malloc(sizeof(WAVEHDR));
pWaveHdr2 = (PWAVEHDR)malloc(sizeof(WAVEHDR));

// 設定波形格式 (範例: 11.025kHz, 8bit, 單聲道)
WAVEFORMATEX waveform = {0};
waveform.wFormatTag = WAVE_FORMAT_PCM;
waveform.nChannels = 1;
waveform.nSamplesPerSec = 11025;
waveform.wBitsPerSample = 8;
waveform.nBlockAlign = waveform.nChannels * waveform.wBitsPerSample / 8;
waveform.nAvgBytesPerSec = waveform.nSamplesPerSec * waveform.nBlockAlign;

// 開啟輸入裝置
waveInOpen(&hWaveIn, WAVE_MAPPER, &waveform, (DWORD_PTR)hwnd, 0, CALLBACK_WINDOW);

// 準備並加入緩衝區
waveInPrepareHeader(hWaveIn, pWaveHdr1, sizeof(WAVEHDR));
waveInPrepareHeader(hWaveIn, pWaveHdr2, sizeof(WAVEHDR));
pWaveHdr1->lpData = (LPSTR)pBuffer1; pWaveHdr1->dwBufferLength = INP_BUFFER_SIZE;
pWaveHdr2->lpData = (LPSTR)pBuffer2; pWaveHdr2->dwBufferLength = INP_BUFFER_SIZE;
waveInAddBuffer(hWaveIn, pWaveHdr1, sizeof(WAVEHDR));
waveInAddBuffer(hWaveIn, pWaveHdr2, sizeof(WAVEHDR));

// 開始錄音
waveInStart(hWaveIn);

2. MM_WIM_DATA 處理：資料儲存與 WAV 寫入

此訊息在緩衝區填滿時觸發，為核心邏輯：

// 將資料追加至儲存緩衝區 pSaveBuffer (需動態擴充)
// ...

// 寫入 WAV 檔案標頭 (RIFF/WAVE/fmt /data chunks)
CFile m_file;
CFileException fe;
CString path = _T("F:\\audio.wav");
m_file.Open(path, CFile::modeCreate | CFile::modeReadWrite, &fe);

DWORD riffSize = dwDataLength + 36; // 檔案總大小 - 8
m_file.Write("RIFF", 4);
m_file.Write(&riffSize, 4);
m_file.Write("WAVE", 4);

// fmt chunk
m_file.Write("fmt ", 4);
DWORD fmtSize = 16; // PCM 固定 16
m_file.Write(&fmtSize, 4);
m_file.Write(&waveform.wFormatTag, 2);
m_file.Write(&waveform.nChannels, 2);
m_file.Write(&waveform.nSamplesPerSec, 4);
m_file.Write(&waveform.nAvgBytesPerSec, 4);
m_file.Write(&waveform.nBlockAlign, 2);
m_file.Write(&waveform.wBitsPerSample, 2);

// data chunk
m_file.Write("data", 4);
m_file.Write(&dwDataLength, 4);
m_file.Write(pSaveBuffer, dwDataLength);
m_file.Close();