Um projeto do XAudio2 simples na íntegra

Artigo
10/16/2024

Os tópicos anteriores mostraram como inicializar o XAudio2, carregar dados em um buffer de áudio e então reproduzir esse áudio por meio de vozes do XAudio2. Este tópico reúne todas as etapas em um único exemplo de código C++/WinRT funcional que se baseia em um aplicativo XAudio2 muito simples que reproduz uma onda senoidal de 220 Hz.

Criar um novo projeto no Visual Studio

No Visual Studio, crie um novo projeto C++/WinRT Aplicativo em branco, Empacotado (WinUI 3 no Desktop). Se você nomear o projeto MyXAudio2Project, poderá copiar e colar o código-fonte abaixo diretamente nos arquivos de código-fonte do projeto sem problemas.

Abra cada um dos seguintes arquivos de código-fonte e edite-os para que se pareçam com a listagem de código-fonte.

MainWindow.xaml.idl

namespace MyXAudio2Project
{
    [default_interface]
    runtimeclass MainWindow : Microsoft.UI.Xaml.Window
    {
        MainWindow();
    }
}

MainWindow.xaml.h

#pragma once

#include "MainWindow.g.h"
#include <xaudio2.h>

// Constant literals.
constexpr WORD   BITSPERSSAMPLE = 16;                                                    // 16 bits per sample.
constexpr DWORD  SAMPLESPERSEC = 44100;                                                  // 44,100 samples per second.
constexpr double CYCLESPERSEC = 220.0;                                                   // 220 cycles per second (frequency of the audible tone).
constexpr double VOLUME = 0.5;                                                           // 50% volume.
constexpr WORD   AUDIOBUFFERSIZEINCYCLES = 10;                                           // 10 cycles per audio buffer.
constexpr double PI = 3.14159265358979323846;

// Calculated constants.
constexpr DWORD  SAMPLESPERCYCLE = (DWORD)(SAMPLESPERSEC / CYCLESPERSEC);                // 200 samples per cycle.
constexpr DWORD  AUDIOBUFFERSIZEINSAMPLES = SAMPLESPERCYCLE * AUDIOBUFFERSIZEINCYCLES;   // 2,000 samples per buffer.
constexpr UINT32 AUDIOBUFFERSIZEINBYTES = AUDIOBUFFERSIZEINSAMPLES * BITSPERSSAMPLE / 8; // 4,000 bytes per buffer.

namespace winrt::MyXAudio2Project::implementation
{
    struct MainWindow : MainWindowT<MainWindow>
    {
        std::array<byte, AUDIOBUFFERSIZEINBYTES> m_buffer{};
        winrt::com_ptr<IXAudio2> m_xAudio2{};
        IXAudio2MasteringVoice* m_pXAudio2MasteringVoice{};
        IXAudio2SourceVoice* m_pXAudio2SourceVoice{};

        MainWindow()
        {
            // Xaml objects should not call InitializeComponent during construction.
            // See https://github.com/microsoft/cppwinrt/tree/master/nuget#initializecomponent
        }

        void myButton_Click(IInspectable const& sender, Microsoft::UI::Xaml::RoutedEventArgs const& args);
    };
}

namespace winrt::MyXAudio2Project::factory_implementation
{
    struct MainWindow : MainWindowT<MainWindow, implementation::MainWindow>
    {
    };
}

MainWindow.xaml.cpp

#include "pch.h"
#include "MainWindow.xaml.h"
#if __has_include("MainWindow.g.cpp")
#include "MainWindow.g.cpp"
#endif

using namespace winrt;
using namespace Microsoft::UI::Xaml;

// To learn more about WinUI, the WinUI project structure,
// and more about our project templates, see: http://aka.ms/winui-project-info.

namespace winrt::MyXAudio2Project::implementation
{
    void MainWindow::myButton_Click(IInspectable const&, RoutedEventArgs const&)
    {
        myButton().Content(box_value(L"Clicked"));

        // Initialize XAudio2 (create an engine and a mastering voice).
        winrt::check_hresult(::XAudio2Create(m_xAudio2.put(), 0, XAUDIO2_DEFAULT_PROCESSOR));
        winrt::check_hresult(m_xAudio2->CreateMasteringVoice(&m_pXAudio2MasteringVoice));

        // Define a format.
        WAVEFORMATEX waveFormatEx{};
        waveFormatEx.wFormatTag = WAVE_FORMAT_PCM;
        waveFormatEx.nChannels = 1; // 1 channel
        waveFormatEx.nSamplesPerSec = SAMPLESPERSEC;
        waveFormatEx.nBlockAlign = waveFormatEx.nChannels * BITSPERSSAMPLE / 8;
        waveFormatEx.nAvgBytesPerSec = waveFormatEx.nSamplesPerSec * waveFormatEx.nBlockAlign;
        waveFormatEx.wBitsPerSample = BITSPERSSAMPLE;
        waveFormatEx.cbSize = 0;

        // Create a source voice with that format.
        winrt::check_hresult(m_xAudio2->CreateSourceVoice(&m_pXAudio2SourceVoice, &waveFormatEx));

        // Fill a buffer.
        double phase{};
        uint32_t bufferIndex{};
        while (bufferIndex < AUDIOBUFFERSIZEINBYTES)
        {
            phase += (2 * PI) / SAMPLESPERCYCLE;
            int16_t sample = (int16_t)(sin(phase) * INT16_MAX * VOLUME);
            this->m_buffer[bufferIndex++] = (byte)sample; // Values are little-endian.
            this->m_buffer[bufferIndex++] = (byte)(sample >> 8);
        }

        XAUDIO2_BUFFER xAudio2Buffer{};
        xAudio2Buffer.Flags = XAUDIO2_END_OF_STREAM;
        xAudio2Buffer.AudioBytes = AUDIOBUFFERSIZEINBYTES;
        xAudio2Buffer.pAudioData = m_buffer.data();
        xAudio2Buffer.PlayBegin = 0;
        xAudio2Buffer.PlayLength = 0;
        xAudio2Buffer.LoopBegin = 0;
        xAudio2Buffer.LoopLength = 0;
        xAudio2Buffer.LoopCount = XAUDIO2_LOOP_INFINITE;

        // Submit the buffer to the source voice, and start the voice.
        winrt::check_hresult(m_pXAudio2SourceVoice->SubmitSourceBuffer(&xAudio2Buffer));
        winrt::check_hresult(m_pXAudio2SourceVoice->Start(0));
    }
}

Criar e executar

O projeto agora deve ser compilado e executado. Pressione o botão para ouvir um tom de teste de 220Hz.

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