Программирование
Веб программирование

Вокодер на VB6

 
 


Всем привет. Создавая музыку, я видел много разных виртуальных инструментов и эффектов. Одним из интереснейших эффектов является вокодер, который позволяет промодулировать голос и сделать его например похожим на голос робота или что-то в этом духе. Вокодер изначально использовался для сжатия речевой информации, а после его начали применять в музыкальной сфере. Т.к. у меня появилось свободное время, я решил написать что-то подобное ради эксперимента и подробно описать этапы разработки на VB6.
Итак, взглянем на простейшую схему вокодера:
e528d204eb1f18ec48a1681209b4efe4.png
Сигнал с микрофона (речь), подается на банк полосовых фильтров, каждый из которых пропускает только небольшую часть диапазона частот речевого сигнала. Чем больше количество фильтров - тем лучше разборчивость речи. В тоже время несущий сигнал (например пилообразный) также пропускается через аналогичный банк фильтров. С выходов фильтров речевого сигнала сигнал поступает на детекторы огибающей которые управляют модуляторами, а с выходов фильтров несущей сигнал поступает на другие входы модуляторов. В итоге каждая полоса речевого сигнала регулирует уровень соответствующей полосы несущей (модулирует ее). После сигнал выходной сигнал со всех модуляторов смешивается и попадает на выход. Для повышения разборчивости речи также применяют дополнительные блоки, вроде детектора "шипящих" звуков. Итак, чтобы начать разработку нужно определиться с исходными сигналами, откуда их будем брать. Можно к примеру захватить данные из файла или напрямую обрабатывать в реальном времени с микрофонного или линейного входа. Для тестирования очень удобно пользоваться файлом, поэтому мы сделаем и так и так. В качестве несущей будем использовать внешний файл зацикленный по кругу, для регулировки тональности просто добавим возможность изменения скорости воспроизведения, что позволит менять тональность. Для захвата звука из файла будем использовать Audio Compression Manager (ACM), с ним очень удобно производить конвертирование между форматами (т.к. файл может быть любого формата, то пришлось бы писать несколько функций для разных форматов). Может так оказаться что для конвертирования в нужный формат не окажется нужного ACM драйвера, тогда воспроизведение этого файла будет недоступным (хотя можно это попробовать сделать в 2 этапа). В качестве входных файлов будем использовать wav - файлы, т.к. для работы с ними в системе есть специальные функции облегчающие получение данных из них. Вот сам исходный код класса clsTrickWavConverter:

' clsTrickWavConverter - класс для конвертации Wav файлов используя ACM
' © Кривоус Анатолий Анатольевич (The trick), 2014

Option Explicit

Private Type WAVEFORMATEX
    wFormatTag      As Integer
    nChannels       As Integer
    nSamplesPerSec  As Long
    nAvgBytesPerSec As Long
    nBlockAlign     As Integer
    wBitsPerSample  As Integer
    cbSize          As Integer
End Type

Private Type ACMSTREAMHEADER
    cbStruct        As Long
    fdwStatus       As Long
    lpdwUser        As Long
    lppbSrc         As Long
    cbSrcLength     As Long
    cbSrcLengthUsed As Long
    lpdwSrcUser     As Long
    lppbDst         As Long
    cbDstLength     As Long
    cbDstLengthUsed As Long
    lpdwDstUser     As Long
    dwDriver(9)     As Long
End Type

Private Type MMCKINFO
    ckid            As Long
    ckSize          As Long
    fccType         As Long
    dwDataOffset    As Long
    dwFlags         As Long
End Type

Private Declare Function acmStreamClose Lib "msacm32" (ByVal has As Long, ByVal fdwClose As Long) As Long
Private Declare Function acmStreamConvert Lib "msacm32" (ByVal has As Long, ByRef pash As ACMSTREAMHEADER, ByVal fdwConvert As Long) As Long
Private Declare Function acmStreamMessage Lib "msacm32" (ByVal has As Long, ByVal uMsg As Long, ByVal lParam1 As Long, ByVal lParam2 As Long) As Long
Private Declare Function acmStreamOpen Lib "msacm32" (phas As Any, ByVal had As Long, pwfxSrc As WAVEFORMATEX, pwfxDst As WAVEFORMATEX, pwfltr As Any, dwCallback As Any, dwInstance As Any, ByVal fdwOpen As Long) As Long
Private Declare Function acmStreamPrepareHeader Lib "msacm32" (ByVal has As Long, ByRef pash As ACMSTREAMHEADER, ByVal fdwPrepare As Long) As Long
Private Declare Function acmStreamReset Lib "msacm32" (ByVal has As Long, ByVal fdwReset As Long) As Long
Private Declare Function acmStreamSize Lib "msacm32" (ByVal has As Long, ByVal cbInput As Long, ByRef pdwOutputBytes As Long, ByVal fdwSize As Long) As Long
Private Declare Function acmStreamUnprepareHeader Lib "msacm32" (ByVal has As Long, ByRef pash As ACMSTREAMHEADER, ByVal fdwUnprepare As Long) As Long

Private Declare Function mmioClose Lib "winmm.dll" (ByVal hmmio As Long, ByVal uFlags As Long) As Long
Private Declare Function mmioDescend Lib "winmm.dll" (ByVal hmmio As Long, lpck As MMCKINFO, lpckParent As Any, ByVal uFlags As Long) As Long
Private Declare Function mmioOpen Lib "winmm.dll" Alias "mmioOpenA" (ByVal szFileName As String, lpmmioinfo As Any, ByVal dwOpenFlags As Long) As Long
Private Declare Function mmioRead Lib "winmm.dll" (ByVal hmmio As Long, pch As Any, ByVal cch As Long) As Long
Private Declare Function mmioStringToFOURCC Lib "winmm.dll" Alias "mmioStringToFOURCCA" (ByVal sz As String, ByVal uFlags As Long) As Long
Private Declare Function mmioAscend Lib "winmm.dll" (ByVal hmmio As Long, lpck As MMCKINFO, ByVal uFlags As Long) As Long

Private Const MMIO_READ                     As Long = &H0
Private Const MMIO_FINDCHUNK                As Long = &H10
Private Const MMIO_FINDRIFF                 As Long = &H20
Private Const ACM_STREAMOPENF_QUERY         As Long = &H1
Private Const ACM_STREAMSIZEF_DESTINATION   As Long = &H1&
Private Const ACM_STREAMSIZEF_SOURCE        As Long = &H0&
Private Const ACM_STREAMCONVERTF_BLOCKALIGN As Long = &H4
Private Const ACM_STREAMCONVERTF_START      As Long = &H10

Private mInpFmt     As WAVEFORMATEX     ' Входной формат, определяется файлом
Private mOutFmt     As WAVEFORMATEX     ' Выходной формат, определяется пользователем
Private mDataSize   As Long             ' Размер данных в байтах
Private bufIdx      As Long             ' Текущая позиция во входном буфере
Private buffer()    As Byte             ' Буфер
Private hStream     As Long             ' Описатель потока сжатия
Private mInit       As Boolean          ' Инициализирован ли ACM

' // Входной формат
Public Property Get InputNumOfChannels() As Integer
    InputNumOfChannels = mInpFmt.nChannels
End Property
Public Property Get InputSamplesPerSecond() As Integer
    InputSamplesPerSecond = mInpFmt.nSamplesPerSec
End Property
Public Property Get InputBitPerSample() As Integer
    InputBitPerSample = mInpFmt.wBitsPerSample
End Property

' // Размер входных данных
Public Property Get InputDataSize() As Long
    InputDataSize = mDataSize
End Property

' // Текущая позиция в файле в отсчетах
Public Property Get InputCurrentPosition() As Long
    InputCurrentPosition = bufIdx / mInpFmt.nBlockAlign
End Property
Public Property Let InputCurrentPosition(ByVal Value As Long)
    Dim index As Long
    
    index = Value * mInpFmt.nBlockAlign
    
    If index >= mDataSize Or index < 0 Then
        
        err.Raise 5
        Exit Property
        
    End If
    
    bufIdx = index
End Property

' // Выходной формат
Public Property Get OutputNumOfChannels() As Integer
    OutputNumOfChannels = mOutFmt.nChannels
End Property
Public Property Get OutputSamplesPerSecond() As Integer
    OutputSamplesPerSecond = mOutFmt.nSamplesPerSec
End Property
Public Property Get OutputBitPerSample() As Integer
    OutputBitPerSample = mOutFmt.wBitsPerSample
End Property

' // Отношение размеров
Public Property Get Rate() As Single
    Dim outLen  As Long
    ' Проверка на инициализированность
    If Not mInit Then
        If Not Init() Then Exit Property
    End If
    acmStreamSize hStream, mDataSize, outLen, ACM_STREAMSIZEF_SOURCE
    Rate = outLen / mDataSize
End Property

' // Задать формат
Public Function SetFormat(ByVal NumOfChannels As Integer, ByVal SamplesPerSecond As Long, ByVal BitPerSample As Integer) As Boolean
    Dim outFmt  As WAVEFORMATEX
    Dim ret     As Long
    ' Проверяем формат
    With outFmt
        .wFormatTag = 1
        .nChannels = NumOfChannels
        .nSamplesPerSec = SamplesPerSecond
        .wBitsPerSample = BitPerSample
        .nBlockAlign = .wBitsPerSample  8 * .nChannels
        .nAvgBytesPerSec = .nSamplesPerSec * .nBlockAlign
    End With
    ' Если открыт файл
    If mDataSize Then
        ' Запрашиваем у менеджера сжатия, может ли он преобразовать этот формат в нужный нам
        ret = acmStreamOpen(ByVal 0&, 0, mInpFmt, outFmt, ByVal 0&, ByVal 0&, ByVal 0&, ACM_STREAMOPENF_QUERY)
        If ret Then Exit Function
        ' Закрываем активный поток
        If hStream Then acmStreamClose hStream, 0
        mInit = False
    End If

    mOutFmt = outFmt
    SetFormat = True
    
End Function

' // Читает Wav файл и проверяет возможность перекодировать в выходной формат
Public Function ReadWaveFile(strFileName As String) As Boolean
    Dim hIn     As Long
    Dim inf     As MMCKINFO
    Dim sInf    As MMCKINFO
    Dim inpFmt  As WAVEFORMATEX
    Dim ret     As Long
    ' Читаем файл
    hIn = mmioOpen(strFileName, ByVal 0, MMIO_READ)
    If (hIn = 0) Then
        MsgBox "Error opening file"
        Exit Function
    End If
    ' Ищем чанк WAVE
    inf.fccType = mmioStringToFOURCC("WAVE", 0)
    If mmioDescend(hIn, inf, ByVal 0, MMIO_FINDRIFF) Then
        mmioClose hIn, 0
        MsgBox "Is not valid file"
        Exit Function
    End If
    ' Ищем чанк fmt, определяющий формат данных
    sInf.ckid = mmioStringToFOURCC("fmt", 0)
    If mmioDescend(hIn, sInf, inf, MMIO_FINDCHUNK) Then
        mmioClose hIn, 0
        MsgBox "Format chunk not found"
        Exit Function
    End If
    ' Проверяем размер
    If sInf.ckSize > Len(inpFmt) Then
        mmioClose hIn, 0
        MsgBox "Not supported format"
        Exit Function
    End If
    ' Читаем формат
    If mmioRead(hIn, inpFmt, sInf.ckSize) = -1 Then
        mmioClose hIn, 0
        MsgBox "Can't read format"
        Exit Function
    End If
    ' Запрашиваем у менеджера сжатия, может ли он преобразовать этот формат в нужный нам
    ret = acmStreamOpen(ByVal 0&, 0, inpFmt, mOutFmt, ByVal 0&, ByVal 0&, ByVal 0&, ACM_STREAMOPENF_QUERY)
    If ret Then
        mmioClose hIn, 0
        MsgBox "Can't convert wav file"
        Exit Function
    End If
    ' Выходим из чанка fmt
    mmioAscend hIn, sInf, 0
    ' Ищем чанк data с данными
    sInf.ckid = mmioStringToFOURCC("data", 0)
    If mmioDescend(hIn, sInf, inf, MMIO_FINDCHUNK) Then
        mmioClose hIn, 0
        MsgBox "Wave data not found"
        Exit Function
    End If
    ' Проверяем размер
    If sInf.ckSize <= 0 Then
        mmioClose hIn, 0
        MsgBox "Invalid data size"
        Exit Function
    End If
    ' Выделяем буфер и читаем данные
    ReDim buffer(sInf.ckSize - 1)
    If mmioRead(hIn, buffer(0), sInf.ckSize) = -1 Then
        mmioClose hIn, 0
        MsgBox "Can't read data"
        Exit Function
    End If
    ' Закрываем файл
    mmioClose hIn, 0
    ' Инициализация переменных
    mDataSize = sInf.ckSize
    bufIdx = 0
    mInpFmt = inpFmt
    ReadWaveFile = True
    
End Function

' // Получить сконвертированные данные
Public Function Convert(ByVal lpOutData As Long, ByVal dwCountBytes As Long, dwCountRead As Long) As Boolean
    Dim ret             As Long
    Dim inpCountBytes   As Long
    Dim acmHdr          As ACMSTREAMHEADER
    ' Проверка на инициализированность
    If Not mInit Then
        If Not Init() Then Exit Function
    End If
    ' Узнаем нужное количество данных во входном буфере для текущего запроса
    ret = acmStreamSize(hStream, dwCountBytes, inpCountBytes, ACM_STREAMSIZEF_DESTINATION)
    If ret Then Exit Function
    ' Корректируем размер с учетом выхода за пределы
    If inpCountBytes + bufIdx >= mDataSize Then
        inpCountBytes = mDataSize - bufIdx
        
        If inpCountBytes <= 0 Then
            Convert = True
            dwCountRead = 0
            Exit Function
        End If
        
    End If
    ' Заполняем заголовок преобразования
    With acmHdr
        .cbStruct = Len(acmHdr)
        .lppbDst = lpOutData
        .lppbSrc = VarPtr(buffer(bufIdx))
        .cbDstLength = dwCountBytes
        .cbSrcLength = inpCountBytes
    End With
    ' Подготавливаем к перекодировке
    ret = acmStreamPrepareHeader(hStream, acmHdr, 0)
    If ret Then Exit Function
    ' Перекодируем
    ret = acmStreamConvert(hStream, acmHdr, ACM_STREAMCONVERTF_BLOCKALIGN)
    ' Освобождаем
    acmStreamUnprepareHeader hStream, acmHdr, 0
    If ret Then Exit Function
    ' Возвращаем реальное число прочитанных байт
    dwCountRead = acmHdr.cbDstLengthUsed
    bufIdx = bufIdx + acmHdr.cbSrcLengthUsed
    ' Успех
    Convert = True
    
End Function

' // Инициализация потока ACM
Private Function Init() As Boolean
    Dim ret As Long
    ' Открываем поток для нужного преобразования
    ret = acmStreamOpen(hStream, 0, mInpFmt, mOutFmt, ByVal 0&, ByVal 0&, ByVal 0&, 0)
    If ret Then Exit Function
    
    Init = True
    mInit = True
End Function

Private Sub Class_Initialize()
    ' Выходной формат по умолчанию
    With mOutFmt
        .wFormatTag = 1
        .nChannels = 1
        .nSamplesPerSec = SampleRate
        .wBitsPerSample = 16
        .nBlockAlign = .wBitsPerSample  8 * .nChannels
        .nAvgBytesPerSec = .nSamplesPerSec * .nBlockAlign
    End With
End Sub

Private Sub Class_Terminate()
    If hStream Then acmStreamClose hStream, 0
End Sub


Разберем подробно код. Для открытия файла служит метод ReadWaveFile, в качестве аргумента он принимает имя wav-файла. Файл с расширением .wav представляет собой файл в формате RIFF, который в свою очередь состоит из блоков, называемых чанками (chunk). Итак мы открываем файл с помощью функции mmioOpen, которая возвращает хендл файла, который можно использовать с функциями работы с RIFF файлами. Если все прошло успешно, то мы начинаем поиск чанка с типом WAVE, для этого мы вызываем функцию mmioDescend, которая заполняет структуру MMCKINFO информацией о чанке, если он найден. В качестве идентификатора чанка используется структура FOURCC, которая представляет собой 4 ASCII символа, которые упакованы в 32-разрядное число (в нашем случае Long). В качестве родительского чанка используем NULL, т.к. у нас не вложенный чанк, а в качестве флага передаем MMIO_FINDRIFF, который задает поиск чанка RIFF с заданным типом (в нашем случае WAVE). Итак, если функция mmioDescend отработала успешно, то наш RIFF-файл является WAVE-файлом, и можно переходить к получению формата данных. Формат данных хранится в чанке fmt, внутри чанка WAVE (вложенный чанк). Для получения этого чанка, мы вызываем опять-таки mmioDescend, только в качестве родительского чанка передаем только что найденный WAVE-чанк, а в качестве флага - MMIO_FINDCHUNK, который заставляет искать указанный чанк. В случае успеха, проверяем размер чанка, он должен соответствовать размеру структуры WAVEFORMATEX, и если все нормально читаем данные чанка (которые представляют собой структуру WAVEFORMATEX) посредством вызова mmioRead. Итак, теперь нам нужно убедиться, сможет ли ACM конвертировать данные из этого формата в нужный нам. Для этого мы вызываем функцию acmStreamOpen с флагом ACM_STREAMOPENF_QUERY, который позволяет запросить сможет ли ACM преобразовать данные между двумя форматами. В случае успеха начинаем разбор дальше. Итак мы сейчас находимся внутри fmt чанка, нам нужно опять вернуться в WAVE чанк, чтобы запросить чанк с данными. Для этого мы вызываем функцию mmioAscend. Далее, также как мы делали с fmt чанком, такую же последовательность действий повторяем для data чанка, который содержит непосредственно данные в формате fmt чанка. Данные читаем в буфер buffer(), обнуляем указатель в массиве на начало данных (bufIdx) и заполняем структуру с исходным форматом.
Для задания выходного формата служит метод SetFormat, который проверяет возможность конвертирования в формат файла, если он был открыт. Основная функция класса clsTrickWavConverter - Convert, которая конвертирует данные из буфера по смещению bufIdx в нужный нам формат. Рассмотрим подробнее как она работает. При первом конвертировании поток преобразования еще не открыт (переменная mInit определяет инициализированность потока преобразования), поэтому мы вызываем метод Init который открывает поток преобразования через acmStreamOpen. Первым параметром передается указатель на хендл потока (hStream) - в него функция вернет хендл в случае успеха и его мы будем использовать для конвертации. В случае успешной инициализации потока мы определяем размер данных, необходимых что-бы произвести конвертацию. Т.к. вызывающая сторона передает указатель на буфер и его длину в байтах, нам нужно корректно заполнить буфер, не выходя за пределы. Для этого мы вызываем функцию acmStreamSize, которая возвращает необходимый размер данных для конвертации. В качестве флага мы передаем ACM_STREAMSIZEF_DESTINATION, что обозначает получение размера данных в байтах исходного буфера на основании размера выходного буфера. Далее мы корректируем размер с учетом выхода за пределы исходного буфера, т.к. возможно что исходный файл например слишком короткий или мы читаем данные около конца буфера. Далее мы заполняем заголовок ACMSTREAMHEADER описывающий данные преобразования и подготавливаем (фиксируем) его к конвертации с помощью функции acmStreamPrepareHeader. После этого мы вызываем acmStreamConvert, которая выполняет конвертацию. Флаг ACM_STREAMCONVERTF_BLOCKALIGN обозначает то, что мы конвертируем целое число блоков, в данном случае размер блока - mInpFmt.nBlockAlign. После конвертации мы должны отменить фиксацию через acmStreamUnprepareHeader и возвращаем число возвращенных байтов, также передвигаем указатель в исходном буфере на число обработанных байт.
В качестве захвата/воспроизведения звука используем класс clsTrickSound для работы со звуком посредством winmm:

' clsTrickSound - класс для захвата и воспроизведения звука
' © Кривоус Анатолий Анатольевич (The trick), 2014

Option Explicit

Private Enum MMRESULT
    MMSYSERR_NOERROR = 0
    MMSYSERR_ERROR = 1
    MMSYSERR_BADDEVICEID = 2
    MMSYSERR_NOTENABLED = 3
    MMSYSERR_ALLOCATED = 4
    MMSYSERR_INVALHANDLE = 5
    MMSYSERR_NODRIVER = 6
    MMSYSERR_NOMEM = 7
    MMSYSERR_NOTSUPPORTED = 8
    MMSYSERR_BADERRNUM = 9
    MMSYSERR_INVALFLAG = 10
    MMSYSERR_INVALPARAM = 11
    MMSYSERR_HANDLEBUSY = 12
    MMSYSERR_INVALIDALIAS = 13
    MMSYSERR_BADDB = 14
    MMSYSERR_KEYNOTFOUND = 15
    MMSYSERR_READERROR = 16
    MMSYSERR_WRITEERROR = 17
    MMSYSERR_DELETEERROR = 18
    MMSYSERR_VALNOTFOUND = 19
    MMSYSERR_NODRIVERCB = 20
    WAVERR_BADFORMAT = 32
    WAVERR_STILLPLAYING = 33
    WAVERR_UNPREPARED = 34
    MMRESULT_END
End Enum

Public Enum Errors
    CAPTURE_IS_ALREADY_RUNNING = vbObjectError Or (MMRESULT_END)
    INVALID_BUFFERS_COUNT
    NOT_INITIALIZE
    ERROR_UNAVAILABLE
    ERROR_OBJECT_FAILED
    ERROR_OPEN_DEVICE = vbObjectError Or (2 * &H100)
    ERROR_PREPARE_BUFFERS = vbObjectError Or (3 * &H100)
    ERROR_ADD_BUFFERS = vbObjectError Or (4 * &H100)
    ERROR_STARTUP = vbObjectError Or (5 * &H100)
    ERROR_STOP = vbObjectError Or (6 * &H100)
End Enum

Private Type WNDCLASSEX
    cbSize              As Long
    style               As Long
    lpfnwndproc         As Long
    cbClsextra          As Long
    cbWndExtra2         As Long
    hInstance           As Long
    hIcon               As Long
    hCursor             As Long
    hbrBackground       As Long
    lpszMenuName        As Long
    lpszClassName       As Long
    hIconSm             As Long
End Type

Private Type WAVEFORMATEX
    wFormatTag          As Integer
    nChannels           As Integer
    nSamplesPerSec      As Long
    nAvgBytesPerSec     As Long
    nBlockAlign         As Integer
    wBitsPerSample      As Integer
    cbSize              As Integer
End Type

Private Type WAVEINCAPS
    wMid                As Integer
    wPid                As Integer
    vDriverVersion      As Long
    szPname(31)         As Integer
    dwFormats           As Long
    wChannels           As Integer
    wReserved1          As Integer
End Type
Private Type WAVEOUTCAPS
    wMid                As Integer
    wPid                As Integer
    vDriverVersion      As Long
    szPname(31)         As Integer
    dwFormats           As Long
    wChannels           As Integer
    wReserved           As Integer
    dwSupport           As Long
End Type

Private Type WAVEHDR
    lpData              As Long
    dwBufferLength      As Long
    dwBytesRecorded     As Long
    dwUser              As Long
    dwFlags             As Long
    dwLoops             As Long
    lpNext              As Long
    Reserved            As Long
End Type
 
Private Type buffer
    data()              As Byte
    Header              As WAVEHDR
    Status              As Boolean
End Type

Private Type PROCESS_HEAP_ENTRY
    lpData              As Long
    cbData              As Long
    cbOverhead          As Byte
    iRegionIndex        As Byte
    wFlags              As Integer
    dwCommittedSize     As Long
    dwUnCommittedSize   As Long
    lpFirstBlock        As Long
    lpLastBlock         As Long
End Type

Private Declare Function DefWindowProc Lib "user32" Alias "DefWindowProcW" (ByVal hwnd As Long, ByVal wMsg As Long, ByVal wParam As Long, ByVal lParam As Long) As Long
Private Declare Function GetModuleHandle Lib "kernel32" Alias "GetModuleHandleW" (ByVal lpModuleName As Long) As Long
Private Declare Function GetProcAddress Lib "kernel32" (ByVal hModule As Long, ByVal lpProcName As String) As Long
Private Declare Function HeapCreate Lib "kernel32" (ByVal flOptions As Long, ByVal dwInitialSize As Long, ByVal dwMaximumSize As Long) As Long
Private Declare Function HeapDestroy Lib "kernel32" (ByVal hHeap As Long) As Long
Private Declare Function HeapAlloc Lib "kernel32" (ByVal hHeap As Long, ByVal dwFlags As Long, ByVal dwBytes As Long) As Long
Private Declare Function HeapFree Lib "kernel32" (ByVal hHeap As Long, ByVal dwFlags As Long, lpMem As Any) As Long
Private Declare Function HeapWalk Lib "kernel32" (ByVal hHeap As Long, ByRef lpEntry As PROCESS_HEAP_ENTRY) As Long
Private Declare Function HeapLock Lib "kernel32" (ByVal hHeap As Long) As Long
Private Declare Function HeapUnlock Lib "kernel32" (ByVal hHeap As Long) As Long
Private Declare Function SetEnvironmentVariable Lib "kernel32" Alias "SetEnvironmentVariableW" (ByVal lpName As Long, ByVal lpValue As Long) As Long
Private Declare Function GetEnvironmentVariable Lib "kernel32" Alias "GetEnvironmentVariableW" (ByVal lpName As Long, ByVal lpBuffer As Long, ByVal nSize As Long) As Long
Private Declare Function GetMem4 Lib "msvbvm60" (pSrc As Any, pDst As Any) As Long
Private Declare Function GetClassInfoEx Lib "user32" Alias "GetClassInfoExW" (ByVal hInstance As Long, ByVal lpClassName As Long, lpWndClassEx As WNDCLASSEX) As Long
Private Declare Function UnregisterClass Lib "user32" Alias "UnregisterClassW" (ByVal lpClassName As Long, ByVal hInstance As Long) As Long
Private Declare Function RegisterClassEx Lib "user32" Alias "RegisterClassExW" (pcWndClassEx As WNDCLASSEX) As Integer
Private Declare Function CreateWindowEx Lib "user32" Alias "CreateWindowExW" (ByVal dwExStyle As Long, ByVal lpClassName As Long, ByVal lpWindowName As Long, ByVal dwStyle As Long, ByVal x As Long, ByVal y As Long, ByVal nWidth As Long, ByVal nHeight As Long, ByVal hWndParent As Long, ByVal hMenu As Long, ByVal hInstance As Long, lpParam As Any) As Long
Private Declare Function DestroyWindow Lib "user32" (ByVal hwnd As Long) As Long
Private Declare Function lstrlen Lib "kernel32" Alias "lstrlenW" (lpString As Any) As Long
Private Declare Function lstrcpyn Lib "kernel32" Alias "lstrcpynW" (lpString1 As Any, lpString2 As Any, ByVal iMaxLength As Long) As Long
Private Declare Function SetWindowLong Lib "user32" Alias "SetWindowLongA" (ByVal hwnd As Long, ByVal nIndex As Long, ByVal dwNewLong As Long) As Long
Private Declare Sub ZeroMemory Lib "kernel32" Alias "RtlZeroMemory" (Destination As Any, ByVal Length As Long)

Private Declare Function waveInGetNumDevs Lib "winmm.dll" () As Long
Private Declare Function waveInGetID Lib "winmm.dll" (ByVal hWaveIn As Long, lpuDeviceID As Long) As Long
Private Declare Function waveInGetDevCaps Lib "winmm.dll" Alias "waveInGetDevCapsW" (ByVal uDeviceID As Long, lpCaps As WAVEINCAPS, ByVal uSize As Long) As Long
Private Declare Function waveInOpen Lib "winmm.dll" (lphWaveIn As Long, ByVal uDeviceID As Long, lpFormat As WAVEFORMATEX, ByVal dwCallback As Long, ByVal dwInstance As Long, ByVal dwFlags As Long) As MMRESULT
Private Declare Function waveInPrepareHeader Lib "winmm.dll" (ByVal hWaveIn As Long, lpWaveInHdr As WAVEHDR, ByVal uSize As Long) As MMRESULT
Private Declare Function waveInReset Lib "winmm.dll" (ByVal hWaveIn As Long) As MMRESULT
Private Declare Function waveInStart Lib "winmm.dll" (ByVal hWaveIn As Long) As MMRESULT
Private Declare Function waveInStop Lib "winmm.dll" (ByVal hWaveIn As Long) As MMRESULT
Private Declare Function waveInUnprepareHeader Lib "winmm.dll" (ByVal hWaveIn As Long, lpWaveInHdr As WAVEHDR, ByVal uSize As Long) As MMRESULT
Private Declare Function waveInClose Lib "winmm.dll" (ByVal hWaveIn As Long) As MMRESULT
Private Declare Function waveInGetErrorText Lib "winmm.dll" Alias "waveInGetErrorTextW" (ByVal err As Long, ByVal lpText As Long, ByVal uSize As Long) As MMRESULT
Private Declare Function waveInAddBuffer Lib "winmm.dll" (ByVal hWaveIn As Long, lpWaveInHdr As WAVEHDR, ByVal uSize As Long) As MMRESULT
Private Declare Function waveOutGetDevCaps Lib "winmm.dll" Alias "waveOutGetDevCapsW" (ByVal uDeviceID As Long, lpCaps As WAVEOUTCAPS, ByVal uSize As Long) As Long
Private Declare Function waveOutGetNumDevs Lib "winmm.dll" () As Long
Private Declare Function waveOutGetID Lib "winmm.dll" (ByVal hWaveOut As Long, lpuDeviceID As Long) As Long
Private Declare Function waveOutOpen Lib "winmm.dll" (lphWaveOut As Long, ByVal uDeviceID As Long, lpFormat As WAVEFORMATEX, ByVal dwCallback As Long, ByVal dwInstance As Long, ByVal dwFlags As Long) As MMRESULT
Private Declare Function waveOutPrepareHeader Lib "winmm.dll" (ByVal hWaveOut As Long, lpWaveOutHdr As WAVEHDR, ByVal uSize As Long) As MMRESULT
Private Declare Function waveOutWrite Lib "winmm.dll" (ByVal hWaveOut As Long, lpWaveOutHdr As WAVEHDR, ByVal uSize As Long) As MMRESULT
Private Declare Function waveOutUnprepareHeader Lib "winmm.dll" (ByVal hWaveOut As Long, lpWaveOutHdr As WAVEHDR, ByVal uSize As Long) As MMRESULT
Private Declare Function waveOutClose Lib "winmm.dll" (ByVal hWaveOut As Long) As MMRESULT
Private Declare Function waveOutReset Lib "winmm.dll" (ByVal hWaveOut As Long) As MMRESULT
Private Declare Function waveOutPause Lib "winmm.dll" (ByVal hWaveOut As Long) As MMRESULT
Private Declare Function waveOutRestart Lib "winmm.dll" (ByVal hWaveOut As Long) As MMRESULT

Private Const SndClass                      As String = "TrickSoundClass"
Private Const HWND_MESSAGE                  As Long = -3
Private Const WAVE_MAPPER                   As Long = -1&
Private Const CALLBACK_WINDOW               As Long = &H10000
Private Const WAVE_FORMAT_PCM               As Long = 1
Private Const MM_WIM_DATA                   As Long = &H3C0
Private Const MM_WOM_DONE                   As Long = &H3BD
Private Const WNDPROCINDEX                  As Long = 18
Private Const HEAP_CREATE_ENABLE_EXECUTE    As Long = &H40000
Private Const HEAP_NO_SERIALIZE             As Long = &H1
Private Const HEAP_ZERO_MEMORY              As Long = &H8
Private Const PROCESS_HEAP_ENTRY_BUSY       As Long = &H4
Private Const GWL_WNDPROC                   As Long = (-4)

Private Init        As Boolean              ' Корректно ли инициализирован класс
Private hwnd        As Long                 ' Хендл окна приемника сообщений
Private mActive     As Boolean              ' Активен ли процесс захвата/воспроизведения
Private mSmpCount   As Long                 ' Размер буфера в семплах
Private mFormat     As WAVEFORMATEX         ' Формат
Private hWaveIn     As Long                 ' Хендл устройства захвата
Private hWaveOut    As Long                 ' Хендл устройства воспроизведения
Private Buffers()   As buffer               ' Буфера
Private bufCount    As Long                 ' Количество буферов
Private unavailable As Boolean              ' Если недоступен, то True
Private paused      As Boolean              ' Если пауза
Private devCap      As Collection           ' Устройства захвата
Private devPlay     As Collection           ' Устройства воспроизведения

Dim hHeap   As Long
Dim lpAsm   As Long

' // Событие возникающее при запросе нового буфера
Public Event NewData(ByVal DataPtr As Long, ByVal CountBytes As Long)

' // Если активен захват/воспроизведение то True
Public Property Get IsActive() As Boolean
    IsActive = mActive
End Property

' // Если инициализация захвата/воспроизведения успешна то True
Public Property Get IsUnavailable() As Boolean
    IsUnavailable = unavailable
End Property

' // Если ошибка инициализации объекта то True
Public Property Get IsFailed() As Boolean
    IsFailed = Not Init
End Property

' // Размер буфера в секундах
Public Property Get BufferLengthSec() As Single
    BufferLengthSec = mSmpCount / mFormat.nSamplesPerSec
End Property

' // Размер буфера в семплах
Public Property Get BufferLengthSamples() As Long
    BufferLengthSamples = mSmpCount
End Property

' // Частота дискретизации
Public Property Get SampleRate() As Long
    SampleRate = mFormat.nSamplesPerSec
End Property

' // Разрядность
Public Property Get BitsPerSample() As Integer
    BitsPerSample = mFormat.wBitsPerSample
End Property

' // Количество каналов
Public Property Get Channels() As Integer
    Channels = mFormat.nChannels
End Property

' // Количество буферов
Public Property Get BuffersCount() As Byte
    BuffersCount = bufCount
End Property

' // Текущий идентификатор устройства захвата
Public Property Get CurrentCaptureDeviceID() As Long
    If hWaveIn Then
        waveInGetID hWaveIn, CurrentCaptureDeviceID
    Else
        err.Raise 5
    End If
End Property

' // Текущий идентификатор устройства воспроизведения
Public Property Get CurrentPlaybackDeviceID() As Long
    If hWaveOut Then
        waveOutGetID hWaveOut, CurrentPlaybackDeviceID
    Else
        err.Raise 5
    End If
End Property

' // Коллекция доступных устройств захвата
Public Property Get CaptureDevices() As Collection
    Dim devCount    As Long
    Dim caps        As WAVEINCAPS
    Dim idx         As Long
    Dim strLen      As Long
    Dim tmpStr      As String
    
    If devCap Is Nothing Then
    
        devCount = waveInGetNumDevs()
        Set devCap = New Collection
        
        For idx = 0 To devCount - 1
            waveInGetDevCaps idx, caps, Len(caps)
            strLen = lstrlen(caps.szPname(0))
            tmpStr = Space(strLen)
            lstrcpyn ByVal StrPtr(tmpStr), caps.szPname(0), strLen + 1
            devCap.Add tmpStr
        Next
    End If
    
    Set CaptureDevices = devCap
    
End Property

' // Коллекция доступных устройств воспроизведения
Public Property Get PlaybackDevices() As Collection
    Dim devCount    As Long
    Dim caps        As WAVEOUTCAPS
    Dim idx         As Long
    Dim strLen      As Long
    Dim tmpStr      As String
    
    If devPlay Is Nothing Then
        
        devCount = waveOutGetNumDevs()
        Set devPlay = New Collection
        
        For idx = 0 To devCount - 1
            waveOutGetDevCaps idx, caps, Len(caps)
            strLen = lstrlen(caps.szPname(0))
            tmpStr = Space(strLen)
            lstrcpyn ByVal StrPtr(tmpStr), caps.szPname(0), strLen + 1
            devPlay.Add tmpStr
        Next
        
    End If
    
    Set PlaybackDevices = devPlay
    
End Property

' // Запустить захват/воспроизведение
Public Function StartProcess() As Boolean
    Dim ret As MMRESULT
    
    If mActive And Not paused Then Exit Function
    
    If Not Init Then
        err.Raise Errors.ERROR_OBJECT_FAILED
        Exit Function
    End If
    
    If Not unavailable Then
        err.Raise Errors.NOT_INITIALIZE
        Exit Function
    End If
    
    If hWaveIn Then
    
        ret = waveInStart(hWaveIn)
        If ret Then
            err.Raise ERROR_STARTUP Or ret
            Exit Function
        End If
        
    Else
    
        Dim idx As Long
        
        If paused Then
        
            ret = waveOutRestart(hWaveOut)
            
            If ret Then
                err.Raise ERROR_STARTUP Or ret
                Exit Function
            End If
            
            paused = False
            
        Else
        
            For idx = 0 To bufCount - 1
                
                RaiseEvent NewData(Buffers(idx).Header.lpData, UBound(Buffers(idx).data) + 1)
                
                ret = waveOutWrite(hWaveOut, Buf#1074;<stronfers(idx).Header, Len(Buffers(idx).Header))
                
                If ret Then
                    err.Raise ERROR_STARTUP Or ret
                    Exit Function
                End If
                
            Next
        End If

    End If
    
    StartProcess = True
    mActive = True

End Function

' // Приостановить воспроизведение
Public Function PauseProcess() As Boolean
    Dim ret As MMRESULT
    
    If Not Init Then
        err.Raise Errors.ERROR_OBJECT_FAILED
        Exit Function
    End If
    
    If Not unavailable Then
        err.Raise Errors.NOT_INITIALIZE
        Exit Function
    End If
    
    If Not mActive Then Exit Function
    
    If hWaveOut Then
    
        paused = True
        waveOutPause hWaveOut
        mActive = False
            
        PauseProcess = True
        
    End If
    
End Function

' // Остановить захват/воспроизведение
Public Function StopProcess() As Boolean
    Dim ret As Long
    
    If Not Init Then
        err.Raise Errors.ERROR_OBJECT_FAILED
        Exit Function
    End If
    
    If Not unavailable Then
        err.Raise Errors.NOT_INITIALIZE
        Exit Function
    End If
    
    If Not mActive Then Exit Function
    
    If hWaveIn Then
        ret = waveInStop(hWaveIn)
        
        If ret Then
            err.Raise ERROR_STOP Or ret
            Exit Function
        End If

    Else
    
        ret = waveOutReset(hWaveOut)
        
        If ret Then
            err.Raise ERROR_STOP Or ret
            Exit Function
        End If
        
    End If
    
    mActive = False
    paused = False
    StopProcess = True
    
End Function

' // Инициализация воспроизведения
Public Function InitPlayback(ByVal NumOfChannels As Integer, _
                             ByVal SamplesPerSec As Long, _
                             ByVal BitsPerSample As Integer, _
                             ByVal BufferSampleCount As Long, _
                             Optional ByVal DeviceID As Long = WAVE_MAPPER, _
                             Optional ByVal BuffersCount As Byte = 4) As Boolean
    Dim ret As MMRESULT
    Dim idx As Long
    
    If Not Init Then
        err.Raise Errors.ERROR_OBJECT_FAILED
        Exit Function
    End If
    
    If unavailable Then
        err.Raise Errors.ERROR_UNAVAILABLE
        Exit Function
    End If
    
    If BuffersCount < 1 Then
        err.Raise Errors.INVALID_BUFFERS_COUNT
        Exit Function
    End If
    
    unavailable = True

    With mFormat
        .cbSize = 0
        .wFormatTag = WAVE_FORMAT_PCM
        .wBitsPerSample = BitsPerSample
        .nSamplesPerSec = SamplesPerSec
        .nChannels = NumOfChannels
        .nBlockAlign = .nChannels * .wBitsPerSample  8
        .nAvgBytesPerSec = .nSamplesPerSec * .nBlockAlign
    End With

    mSmpCount = BufferSampleCount - (BufferSampleCount Mod mFormat.nBlockAlign)
    
    ret = waveOutOpen(hWaveOut, DeviceID, mFormat, hwnd, 0, CALLBACK_WINDOW)
    
    If ret Then
        err.Raise ERROR_OPEN_DEVICE Or ret
        Exit Function
    End If
    
    bufCount = BuffersCount
    ReDim Buffers(BuffersCount - 1)

    For idx = 0 To BuffersCount - 1
    
        With Buffers(idx)
            ReDim .data(mSmpCount * mFormat.nBlockAlign - 1)
            .Header.lpData = VarPtr(.data(0))
            .Header.dwBufferLength = UBound(.data) + 1
            .Header.dwFlags = 0
            .Header.dwLoops = 0
            
            ret = waveOutPrepareHeader(hWaveOut, .Header, Len(.Header))
            
            .Status = ret = MMSYSERR_NOERROR
        End With
         
        If ret Then
            Clear
            err.Raise ERROR_PREPARE_BUFFERS Or ret
            Exit Function
        End If
             
    Next
        
    InitPlayback = True
             
End Function

' // Инициализация захвата
Public Function InitCapture(ByVal NumOfChannels As Integer, _
                            ByVal SamplesPerSec As Long, _
                            ByVal BitsPerSample As Integer, _
                            ByVal BufferSampleCount As Long, _
                            Optional ByVal DeviceID As Long = WAVE_MAPPER, _
                            Optional ByVal BuffersCount As Byte = 4) As Boolean
    Dim ret As MMRESULT
    Dim idx As Long
    
    If Not Init Then
        err.Raise Errors.ERROR_OBJECT_FAILED
        Exit Function
    End If
    
    If unavailable Then
        err.Raise Errors.ERROR_UNAVAILABLE
        Exit Function
    End If
    
    If BuffersCount < 1 Then
        err.Raise Errors.INVALID_BUFFERS_COUNT
        Exit Function
    End If
    
    unavailable = True

    With mFormat
        .cbSize = 0
        .wFormatTag = WAVE_FORMAT_PCM
        .wBitsPerSample = BitsPerSample
        .nSamplesPerSec = SamplesPerSec
        .nChannels = NumOfChannels
        .nBlockAlign = .nChannels * .wBitsPerSample  8
        .nAvgBytesPerSec = .nSamplesPerSec * .nBlockAlign
    End With

    mSmpCount = BufferSampleCount - (BufferSampleCount Mod mFormat.nBlockAlign)
    
    ret = waveInOpen(hWaveIn, DeviceID, mFormat, hwnd, 0, CALLBACK_WINDOW)
    
    If ret Then
        err.Raise ERROR_OPEN_DEVICE Or ret
        Exit Function
    End If
    
    bufCount = BuffersCount
    ReDim Buffers(BuffersCount - 1)

    For idx = 0 To BuffersCount - 1
    
        With Buffers(idx)
            ReDim .data(mSmpCount * mFormat.nBlockAlign - 1)
            .Header.lpData = VarPtr(.data(0))
            .Header.dwBufferLength = UBound(.data) + 1
            .Header.dwFlags = 0
            .Header.dwLoops = 0
            
            ret = waveInPrepareHeader(hWaveIn, .Header, Len(.Header))
            
            .Status = ret = MMSYSERR_NOERROR
        End With
         
        If ret Then
            Clear
            err.Raise ERROR_PREPARE_BUFFERS Or ret
            Exit Function
        End If
             
    Next
    
    For idx = 0 To BuffersCount - 1
    
        ret = waveInAddBuffer(hWaveIn, Buffers(idx).Header, Len(Buffers(idx).Header))
        If ret Then
            Clear
            err.Raise ERROR_PREPARE_BUFFERS Or ret
            Exit Function
        End If
        
    Next
    
    InitCapture = True
    
End Function

' // ------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Private Function WndProc(ByVal hwnd As Long, ByVal Msg As Long, ByVal wParam As Long, ByVal lParam As Long) As Long
    Dim idx As Long
    Dim hdr As WAVEHDR
    
    If unavailable Then
    
        Select Case Msg
        Case MM_WIM_DATA
            
            memcpy hdr, ByVal lParam, Len(hdr)
            idx = GetBufferIndex(hdr.lpData)
            
            If idx = -1 Then Exit Function
            
            RaiseEvent NewData(hdr.lpData, mSmpCount * mFormat.nBlockAlign)
            
            waveInAddBuffer hWaveIn, Buffers(idx).Header, Len(Buffers(idx).Header)
            
            Exit Function
            
        Case MM_WOM_DONE
            
            memcpy hdr, ByVal lParam, Len(hdr)
            idx = GetBufferIndex(hdr.lpData)
            
            If idx = -1 Then Exit Function
            
            RaiseEvent NewData(hdr.lpData, mSmpCount * mFormat.nBlockAlign)
            
            waveOutWrite hWaveOut, Buffers(idx).Header, Len(Buffers(idx).Header)
            
            Exit Function
            
        End Select
        
    End If
    
    WndProc = DefWindowProc(hwnd, Msg, wParam, lParam)
    
End Function

Private Function CreateAsm() As Boolean
    Dim inIDE   As Boolean
    Dim AsmSize As Long
    Dim ptr     As Long
    Dim isFirst As Boolean

    Debug.Assert MakeTrue(inIDE)
    
    If lpAsm = 0 Then
        If inIDE Then AsmSize = &H2C Else AsmSize = &H20
        hHeap = GetPrevHeap()
        
        If hHeap = 0 Then
            hHeap = HeapCreate(HEAP_CREATE_ENABLE_EXECUTE Or HEAP_NO_SERIALIZE, 0, 0)
            If hHeap = 0 Then err.Raise 7: Exit Function
            If Not SaveCurHeap() Then HeapDestroy hHeap: hHeap = 0: err.Raise 7: Exit Function
            isFirst = True
        End If
        
        lpAsm = HeapAlloc(hHeap, HEAP_NO_SERIALIZE Or HEAP_ZERO_MEMORY, AsmSize)
        
        If lpAsm = 0 Then
            If isFirst Then HeapDestroy hHeap
            hHeap = 0
            err.Raise 7
            Exit Function
        End If
        
    End If
    
    ptr = lpAsm
    
    If inIDE Then
        CreateIDEStub (ptr): ptr = ptr + &HD
    End If
    
    CreateStackConv ptr
    CreateAsm = True
    
End Function

Private Function SaveCurHeap() As Boolean
    Dim i   As Long
    Dim out As String
    
    out = Hex(hHeap)
    For i = Len(out) + 1 To 8: out = "0" & out: Next
    SaveCurHeap = SetEnvironmentVariable(StrPtr(SndClass), StrPtr(out))
    
End Function

Private Function GetPrevHeap() As Long
    Dim out  As String
    
    out = Space(&H8)
    If GetEnvironmentVariable(StrPtr(SndClass), StrPtr(out), LenB(out)) Then GetPrevHeap = Val("&H" & out)
    
End Function

Private Function CreateStackConv(ByVal ptr As Long) As Boolean
    Dim lpMeth      As Long
    Dim vTable      As Long
    
    GetMem4 ByVal ObjPtr(Me), vTable
    GetMem4 ByVal vTable + WNDPROCINDEX * 4 + &H1C, lpMeth
    
    GetMem4 &H5450C031, ByVal ptr + &H0:    GetMem4 &H488DE409, ByVal ptr + &H4:    GetMem4 &H2474FF04, ByVal ptr + &H8
    GetMem4 &H68FAE018, ByVal ptr + &HC:    GetMem4 &H12345678, ByVal ptr + &H10:   GetMem4 &HFFFFDAE8, ByVal ptr + &H14
    GetMem4 &H10C258FF, ByVal ptr + &H18:   GetMem4 &H0, ByVal ptr + &H1C
    
    GetMem4 ObjPtr(Me), ByVal ptr + &H10                    ' Push Me
    GetMem4 lpMeth - (ptr + &H14) - 5, ByVal ptr + &H14 + 1 ' Call WndProc
    
End Function
 
Private Function CreateIDEStub(ByVal ptr As Long) As Boolean
    Dim hInstVB6    As Long
    Dim lpEbMode    As Long
    Dim hInstUser32 As Long
    Dim lpDefProc   As Long
    
    hInstVB6 = GetModuleHandle(StrPtr("vba6"))
    If hInstVB6 = 0 Then Exit Function
    hInstUser32 = GetModuleHandle(StrPtr("user32"))
    If hInstUser32 = 0 Then Exit Function
    
    lpEbMode = GetProcAddress(hInstVB6, "EbMode")
    If lpEbMode = 0 Then Exit Function
    lpDefProc = GetProcAddress(hInstUser32, "DefWindowProcW")
    If lpDefProc = 0 Then Exit Function


    GetMem4 &HFFFFFBE8, ByVal ptr + &H0:    GetMem4 &HFC8FEFF, ByVal ptr + &H4
    GetMem4 &H34566B85, ByVal ptr + &H8:    GetMem4 &H12, ByVal ptr + &HC

    GetMem4 lpEbMode - ptr - 5, ByVal ptr + 1 + 0               ' Call EbMode
    GetMem4 lpDefProc - (ptr + &HD), ByVal ptr + &H9            ' JNE  DefWindowProcW
    
    CreateIDEStub = True
    
End Function

Private Function MakeTrue(Value As Boolean) As Boolean

    Value = True
    MakeTrue = True
    
End Function

Private Sub Clear()
    Dim idx As Long
    
    unavailable = False
    
    If hWaveIn Then
        
        waveInReset hWaveIn
        
        For idx = 0 To bufCount - 1
        
            If Buffers(idx).Status Then
                waveInUnprepareHeader hWaveIn, Buffers(idx).Header, Len(Buffers(idx).Header)
            End If
            
        Next
    
        waveInClose hWaveIn
        
    Else
            
        waveOutReset hWaveOut
        
        For idx = 0 To bufCount - 1
        
            If Buffers(idx).Status Then
                waveOutUnprepareHeader hWaveOut, Buffers(idx).Header, Len(Buffers(idx).Header)
            End If
            
        Next
        
        waveOutClose hWaveOut
        
    End If
    
    hWaveIn = 0
    hWaveOut = 0
    paused = False
    mActive = False
    bufCount = 0
    Erase Buffers()
    ZeroMemory mFormat, Len(mFormat)
    
End Sub

Private Function GetBufferIndex(ByVal ptr As Long) As Long
    Dim idx As Long
    
    For idx = 0 To UBound(Buffers)
    
        If Buffers(idx).Header.lpData = ptr Then
            GetBufferIndex = idx
            Exit Function
        End If
        
    Next
    
    GetBufferIndex = -1
End Function

Private Sub Class_Initialize()
    Dim cls     As WNDCLASSEX
    Dim hUser   As Long
    
    cls.cbSize = Len(cls)
    
    If GetClassInfoEx(App.hInstance, StrPtr(SndClass), cls) = 0 Then
        
        hUser = GetModuleHandle(StrPtr("user32"))
        If hUser = 0 Then Exit Sub
        
        cls.hInstance = App.hInstance
        cls.lpfnwndproc = GetProcAddress(hUser, "DefWindowProcW")
        cls.lpszClassName = StrPtr(SndClass)
        
        If RegisterClassEx(cls) = 0 Then Exit Sub

    End If
    
    If Not CreateAsm() Then Exit Sub
   
    hwnd = CreateWindowEx(0, StrPtr(SndClass), 0, 0, 0, 0, 0, 0, HWND_MESSAGE, 0, App.hInstance, ByVal 0&)
    If hwnd = 0 Then Exit Sub
 
    SetWindowLong hwnd, GWL_WNDPROC, lpAsm
    
    Init = True

End Sub

Private Sub Class_Terminate()
    
    If Not Init Then Exit Sub
    
    Clear
    
    DestroyWindow hwnd
    UnregisterClass StrPtr(SndClass), App.hInstance
    
    If hHeap = 0 Then Exit Sub

    HeapFree hHeap, HEAP_NO_SERIALIZE, ByVal lpAsm
    
End Sub


Описывать работу с winmm я не буду, скажу только что в качестве уведомлений используются оконные сообщения. Мы создаем для каждого экземпляра класса свое окно и wave-функции передают ему уведомления в виде сообщений, а мы, используя ассемблерную вставку, обрабатываем их в специальном методе класса, предварительно установив его в качестве оконной процедуры. Также я добавил туда проверку EbMode, что бы не было такого как в DirectSound, когда нельзя поставить нормально брейкпоинт при использовании циркулярного буфера. Класс генерирует событие NewData когда ему нужна очередная порция звуковых данных при воспроизведении и когда очередной буфер заполнен при захвате. Для инициализации воспроизведения используется метод InitPlayback, который инициализирует устройство воспроизведения (DeviceID) исходя из заданного формата и количества буферов в очереди. Список устройств получается свойством PlaybackDevices, которое представляет коллекцию устройств воспроизведения. Индекс устройства (от 0) соответствует нужному DeviceID. Чтобы предоставить функции выбирать само устройство по умолчанию для заданного формата, то передается константа WAVE_MAPPER. Инициализация захвата производится аналогично с помощью метода InitCapture; список устройств захвата получается с помощью метода CaptureDevices. Методы StartProcess, StopProcess соответственно запускают процесс воспроизведения/записи и останавливают; метод PauseProcess приостанавливает воспроизведение. Назначение остальных свойств понятно из комментариев в коде.
Итак, исходный сигнал и модулирующий мы имеем. Теперь следующим этапом является фильтрация. Можно пойти несколькими путями: использовать банк фильтров (БИХ, КИХ), либо использовать БПФ (FFT, быстрое преобразование Фурье) или Вейвлет-преобразование. Для своей задачи возьмем оконное БПФ, т.к. расчет БИХ фильтров довольно сложная задача, а КИХ фильтры по вычислительной сложности не очень эффективны. (Честно говоря, изначально я сделал реализацию на БИХ фильтрах Баттерворта 2-го порядка, но меня не устраивало качество и нагрузка на процессор). С БПФ получается все довольно просто. Раскладываем речевой сигнал на гармоники где каждый элемент вектора представляет информацию об определенной частоте (получается что-то вроде большого количества полосовых фильтров). Также раскладываем несущий сигнал и выполняем модуляцию. После всего делаем обратное преобразование и получаем нужный сигнал. Получается что БПФ делает сразу 2 задачи - это раскладывает сигнал на полосы частот (см. схему) и выполняет микширование сигнала после ОБПФ. Для нашей задачи сделаем регулировку количества частотных полос, это позволит настроить нужную окраску тембра. Для БПФ и его обвязки напишем класс clsTrickFFT:

' clsTrickFFT  - класс для быстрого преобразования Фурье
' © Кривоус Анатолий Анатольевич (The trick), 2014

Option Explicit

Public Enum WindowType
    WT_RECTANGLE
    WT_TRIGANULAR
    WT_HAMMING
    WT_HANN
End Enum

Private Coef(1, 13) As Single
Private mFFTSize    As Long
Private mLog        As Long
Private mWindow()   As Single
Private mType       As WindowType

' // Тип окна
Public Property Get WindowType() As WindowType
    WindowType = mType
End Property
Public Property Let WindowType(ByVal Value As WindowType)

    If InitWindow(Value) Then
    
        mType = Value
        
    End If
    
End Property

' // Задает размер FFT
Public Property Let FFTSize(ByVal Value As Long)
    Dim log2    As Double
    
    log2 = Log(Value) / Log(2)
    ' Число должно быть степенью 2-ки
    If log2 <> Fix(log2) Then
        err.Raise 5
        Exit Property
    End If
    ' Проверяем выход за пределы
    If log2 < 2 Or log2 > 16384 Then
        err.Raise 9
        Exit Property
    End If
    
    InitWindow mType
    
    mLog = log2
    mFFTSize = Value
    
End Property

' // Применить оконную функцию
Public Function ApplyWindow(data() As Single) As Boolean
    Dim index   As Long
    Dim count   As Long
    
    count = UBound(data, 2) + 1

    For index = 0 To count - 1
        data(0, index) = data(0, index) * mWindow(index)
    Next
    
    ApplyWindow = True
    
End Function

' // Конвертировать 16-битные отсчеты в нормализованные комплексные значения
Public Function Convert16BitToComplex(inData() As Integer, outData() As Single) As Boolean
    Dim index   As Long

    For index = 0 To UBound(inData)
        outData(0, index) = inData(index) / 32768
        outData(1, index) = 0
    Next
    
    Convert16BitToComplex = True
    
End Function

' // Конвертировать комплексные отсчеты, представляющие реальный сигнал в 16-битные реальные
Public Function ConvertComplexTo16Bit(inData() As Single, outData() As Integer) As Boolean
    Dim index   As Long
    Dim Value   As Long
    
    For index = 0 To UBound(inData, 2)
        Value = inData(0, index) * 32767
        If Value > 32767 Then Value = 32767 Else If Value < -32768 Then Value = -32768
        outData(index) = Value
    Next
    
    ConvertComplexTo16Bit = True
        
End Function

' // Выполняет зеркалирование
Public Function MakeMirror(data() As Single) As Boolean
    Dim index   As Long
    Dim pointer As Long
    
    pointer = mFFTSize - 1
    
    For index = 1 To mFFTSize  2 - 1
        data(0, pointer) = data(0, index)
        data(1, pointer) = -data(1, index)
        pointer = pointer - 1
    Next
    
    MakeMirror = True
    
End Function

' // Быстрое преобразование Фурье
Public Function FFT(data() As Single, ByVal IsInverse As Boolean) As Boolean
    Dim i As Long, j As Long, n As Long, K As Long, io As Long, ie As Long, in_ As Long, nn As Long
    Dim ur As Single, ui As Single, tpr As Single, tpi As Single, tqr As Single, tqi As Single, _
        wr As Single, wi As Single, sr As Single, ti As Long, tr As Long
    
    nn = mFFTSize  2: ie = mFFTSize
    For n = 1 To mLog
        wr = Coef(0, mLog - n): wi = Coef(1, mLog - n)
        If IsInverse Then wi = -wi
        in_ = ie  2: ur = 1: ui = 0
        For j = 0 To in_ - 1
            For i = j To mFFTSize - 1 Step ie
                io = i + in_
                tpr = data(0, i) + data(0, io): tpi = data(1, i) + data(1, io)
                tqr = data(0, i) - data(0, io): tqi = data(1, i) - data(1, io)
                data(0, io) = tqr * ur - tqi * ui: data(1, io) = tqi * ur + tqr * ui
                data(0, i) = tpr: data(1, i) = tpi
            Next
            sr = ur: ur = ur * wr - ui * wi: ui = ui * wr + sr * wi
        Next
        ie = ie  2
    Next
    ' Перестановка
    j = 1
    For i = 1 To mFFTSize - 1
        If i < j Then
            io = i - 1: in_ = j - 1: tpr = data(0, in_): tpi = data(1, in_)
            data(0, in_) = data(0, io): data(1, in_) = data(1, io)
            data(0, io) = tpr: data(1, io) = tpi
        End If
        K = nn
        Do While K < j
            j = j - K: K = K  2
        Loop
        j = j + K
    Next
    If IsInverse Then FFT = True: Exit Function
    ' Нормализация
    wr = 1 / mFFTSize
    For i = 0 To mFFTSize - 1
        data(0, i) = data(0, i) * wr: data(1, i) = data(1, i) * wr
    Next
    FFT = True
    
End Function

' // Инициализация окна
Public Function InitWindow(ByVal Window As WindowType) As Boolean
    Dim index   As Long
    
    Select Case Window
    Case WT_RECTANGLE
        ReDim mWindow(mFFTSize - 1)
        For index = 0 To mFFTSize - 1
            mWindow(index) = 1
        Next
    Case WT_TRIGANULAR
        ReDim mWindow(mFFTSize - 1)
        For index = 0 To mFFTSize - 1
            mWindow(index) = IIf(index < mFFTSize  2, index / mFFTSize * 2, 1 - index / (mFFTSize - 1))
        Next
    Case WT_HAMMING
        ReDim mWindow(mFFTSize - 1)
        For index = 0 To mFFTSize - 1
            mWindow(index) = 0.53836 - 0.46164 * Cos(6.28318530717959 * index / (mFFTSize - 1))
        Next
    Case WT_HANN
        ReDim mWindow(mFFTSize - 1)
        For index = 0 To mFFTSize - 1
            mWindow(index) = 0.5 * (1 - Cos(6.28318530717959 * index / (mFFTSize - 1)))
        Next
    Case Else
        err.Raise 5
        Exit Function
    End Select

    InitWindow = True
    
End Function

' // Инициализация поворотных множителей для FFT и размера по умолчанию
Private Sub Class_Initialize()
    Dim n As Long, vRcoef As Variant, vIcoef As Variant
    vRcoef = Array(-1#, 0#, 0.707106781186547 _
          , 0.923879532511287, 0.98078528040323, 0.995184726672197 _
          , 0.998795456205172, 0.999698818696204, 0.999924701839145 _
          , 0.999981175282601, 0.999995293809576, 0.999998823451702 _
          , 0.999999705862882, 0.999999926465718)
    vIcoef = Array(0#, -1#, -0.707106781186547 _
         , -0.38268343236509, -0.195090322016128, -9.80171403295606E-02 _
         , -0.049067674327418, -2.45412285229122E-02, -1.22715382857199E-02 _
         , -6.1358846491544E-03, -3.0679567629659E-03, -1.5339801862847E-03 _
         , -7.669903187427E-04, -3.834951875714E-04)
    For n = 0 To 13
        Coef(0, n) = vRcoef(n): Coef(1, n) = vIcoef(n)
    Next
    
    mFFTSize = 512
    mLog = 9
    mType = WT_HAMMING
    InitWindow mType
    
End Sub


Само преобразование выполняет метод FFT; для обратного преобразования вторым параметром передается True. В качестве комплексных чисел будем использовать массив вида arr(1, x), где x - количество комплексных, чисел arr(0, x) - реальная часть, arr(1, x) - мнимая часть. Подробно останавливаться на ПФ я не буду, т.к. это очень большая тема, и кому интересно в сети есть много статей где доступным языком объясняется его смысл и свойства; рассмотрим только основные моменты. Для преобразования нужно исходный действительный сигнал загнать в массив комплексных чисел, обнуляя мнимую часть (по правде говоря исходя из свойств ПФ можно еще ускорить если записать в реальную часть одну часть а в мнимую другую, но я не стал так усложнять). После преобразования получим набор комплексных коэффициентов где реальной части соответствуют коэффициенты перед косинусом, а в мнимой перед синусом. Если представить это на комплексной плоскости, то каждый коэффициент представляет собой вектор, длина которого характеризует амплитуду сигнала на этой частоте, а угол - фазу:
0d2a5bb0803a864dadb46ff732571585.gif
Также имеет место зеркальный эффект (муар)- зеркальное отображение коэффициентов относительно половины частоты дискретизации, который равен по амплитуде и противоположен по фазе. Это происходит из-за дискретизации сигнала, т.к. частоты могут корректно представлены только до половины частоты дискретизации при увеличении частоты происходит алиасинг:
fdcd12e1dff5229b2c3a40e6a2d7cc84.gif
Как видно красная синусоида изначально имеет частоту равную 2 периодам дискретизации, и постепенно период дискретизации увеличивается, частота дискретизированного сигнала уменьшается и в итоге при частоте дискретизации равной частоте синусоиды частота сигнала становится равной 0 герц. Из-за этого коэффициенты Фурье зеркально отображены относительно половины частоты дискретизации. Поэтому при работе со спектром можно обрабатывать только половину спектра, перед ОБПФ нужно просто зеркально скопировать вторую половину массива только сделать комплексное сопряжение (дополнительно мнимые коэффициенты умножить на -1). Для этого предусмотрен метод MakeMirror. При модуляции сигнала у нас будут возникать фазовые искажения, т.к. делая преобразование на каком либо участке сигнала, мы принимаем этот участок за 1 период, который повторяется по обе стороны окна бесконечно долго. И если мы вносим какие-либо изменения в спектр, то наши сигналы могут не совпадать на краях окна и будут возникать разрывы (в нашем случае щелчки). Для предотвращения этого мы умножим сигнал на весовое окно, которое плавно к краям уменьшает амплитуду сигнала, а сами блоки возьмем с перекрытием. Т.к. нам не нужно высокое качество звука, то мы не будем использовать весовые окна до преобразования (хотя следовало бы так сделать, т.к. имеет место размазывание частот), а вычислим в "лоб" с сырым сигналом, преобразуем, выполним ОБПФ и только для результата применим оконную функцию. Также это позволит брать блоки с перекрытием в 50% что на слух приемлемо и достаточно быстро. Чтобы было понятно вот наглядно пример:
e65da7184a75f024f127f96c074d699a.gif
 Как видно мы берем исходный сигнал 2 раза со сдвигом, захватывая вторую половину во втором проходе. После манипуляций мы микшируем эти два сигнала в месте перекрытия и выдаем на выход первую часть, половина второй части будет позже микшироваться со следующими частями. В качестве окна мы будем использовать окно Ханна. Сам метод называется ApplyWindow. Исходник класса прокомментирован, поэтому я не буду подробно останавливаться на нем.
Как было сказано выше для работы FFT нам нужно брать данные с перекрытием и отправлять данные на выход с перекрытием. Для этого мы напишем специальный класс (clsTrickOverlappedBuffer), который будет выдавать нам данные с учетом перекрытия:

' clsTrickOverlappedBuffer  - класс перекрывающегося буфера
' © Кривоус Анатолий Анатольевич (The trick), 2014

Option Explicit

Private iBuffer()   As Single       ' Буфер входных значений
Private oBuffer()   As Single       ' Буфер выходных значений
Private mInit       As Boolean      ' Инициализирован ли объект
Private miWritePtr  As Long         ' Индекс текущей позиции записи во входном буфере
Private moWritePtr  As Long         ' Индекс текущей позиции записи в выходном буфере
Private mWndSize    As Long         ' Размер порции данных для ввода/вывода
Private mOverlap    As Long         ' Размер перекрывания в семплах
Private iPtr        As Long         ' Текущая позиция чтения во входном буфере
Private oPtr        As Long         ' Текущая позиция чтения в выходном буфере
Private sampleSize  As Long         ' Размер выборки в байтах

' // Инициализация
Public Function Init(ByVal windowSize As Long, ByVal overlapSizeSamples As Long) As Boolean

    If overlapSizeSamples > windowSize Or overlapSizeSamples <= 0 Then Exit Function
    If windowSize <= 0 Then Exit Function
    
    ' Выделяем буфер в 2 раза большего размера для минимального перекрытия windowSize
    ReDim iBuffer(1, windowSize * 2 - 1)
    ReDim oBuffer(1, windowSize * 2 - 1)
    
    mInit = True
    mWndSize = windowSize
    mOverlap = overlapSizeSamples
    miWritePtr = mWndSize
    
    Init = True

End Function

' // Записать фрейм во входной буфер
Public Function WriteInputData(data() As Single) As Boolean

    memcpy iBuffer(0, miWritePtr), data(0, 0), (UBound(data, 2) + 1) * sampleSize
    miWritePtr = IIf(miWritePtr, 0, mWndSize)
    WriteInputData = True
    
End Function

' // Записать фрейм в выходной буфер
Public Function WriteOutputData(data() As Single) As Boolean
    Dim sampleCount As Long
    Dim inSample    As Long
    Dim pointer     As Long
    Dim rest        As Long
    
    pointer = moWritePtr
    ' Сначала микшируем перекрывающиеся данные
    ' Проверяем количество семплов до конца буфера
    sampleCount = mWndSize * 2 - pointer
    ' Если недостаточно семплов до конца буфера, то копируем до конца
    If sampleCount > mOverlap Then sampleCount = mOverlap
    ' Микшируем
    For inSample = 0 To sampleCount - 1
    
        oBuffer(0, pointer) = oBuffer(0, pointer) + data(0, inSample)
        pointer = pointer + 1
        
    Next
    ' Если не все скопировали, то продолжаем сначала
    If sampleCount < mOverlap Then
    
        pointer = 0
        
        Do While pointer < mOverlap - sampleCount
        
            oBuffer(0, pointer) = oBuffer(0, pointer) + data(0, inSample)
            pointer = pointer + 1
            inSample = inSample + 1
            
        Loop
        
    End If
    
    moWritePtr = pointer
    
    ' Теперь копируем неперекрывающуюся часть
    sampleCount = mWndSize * 2 - pointer
    rest = mWndSize - mOverlap
    ' Корректируем с учетом выхода за пределы
    If sampleCount > rest Then sampleCount = rest
    ' Копируем
    If sampleCount Then memcpy oBuffer(0, pointer), data(0, inSample), sampleCount * sampleSize
    ' Если был перенос, то копируем в начало
    If sampleCount < rest Then
    
        pointer = 0
        memcpy oBuffer(0, pointer), data(0, inSample), (rest - sampleCount) * sampleSize
        
    End If
    
    WriteOutputData = True
    
End Function

' // Получить данные входного буфера
Public Function GetInputBuffer(data() As Single) As Boolean
    Dim sampleCount As Long
    ' Получаем доступное количество семплов до конца буфера
    sampleCount = mWndSize * 2 - iPtr
    ' Корректируем
    If sampleCount > mWndSize Then sampleCount = mWndSize
    ' Копируем
    If sampleCount > 0 Then
        memcpy data(0, 0), iBuffer(0, iPtr), sampleCount * sampleSize
    End If
    ' При необходимости копируем с начала буфера
    If sampleCount < mWndSize Then
        memcpy data(0, sampleCount), iBuffer(0, 0), (mWndSize - sampleCount) * sampleSize
    End If
    ' Обновляем позицию
    iPtr = (iPtr + mOverlap) Mod mWndSize * 2

    GetInputBuffer = True

End Function

' // Получить данные выходного буфера
Public Function GetOutputBuffer(data() As Single) As Boolean
    Dim sampleCount As Long
    ' Получаем доступное количество семплов до конца буфера
    sampleCount = mWndSize * 2 - oPtr
    ' Корректируем
    If sampleCount > mWndSize Then sampleCount = mWndSize
    ' Копируем
    If sampleCount > 0 Then
        memcpy data(0, 0), oBuffer(0, oPtr), sampleCount * sampleSize
        oPtr = oPtr + sampleCount
    End If
    ' При необходимости копируем с начала буфера
    If sampleCount < mWndSize Then
        memcpy data(0, sampleCount), oBuffer(0, 0), (mWndSize - sampleCount) * sampleSize
        oPtr = mWndSize - sampleCount
    End If

    GetOutputBuffer = True

End Function

Private Sub Class_Initialize()
    sampleSize = 8
End Sub


Метод Init инициализирует внутренние буферы хранения данных. Метод WriteInputData записывает во внутренний буфер данные входного сигнала. С помощью этого метода мы будем записывать захваченный сигнал и несущий сигнал. Метод WriteOutputData микширует переданные данные во внутреннем буфере с прошлыми данными добавленными в предыдущем вызове этого метода. Этот метод мы будем использовать для обработанных данных и писать уже промодулированный сигнал с помощью этого метода. GetInputBuffer и GetOutputBuffer заполняют входной буфер данными с учетом перекрытия. GetInputBuffer получает данные записанные методом WriteInputData, соответственно метод GetOutputBuffer получает данные записанные методом WriteOutputData.
Теперь рассмотрим сам модулятор представленный классом clsTrickModulator, который занимается непосредственно преобразованием спектра:

' clsTrickModulator  - класс модулятора
' © Кривоус Анатолий Анатольевич (The trick), 2014

Option Explicit

Private mBands      As Long     ' Количество полос
Private mDryWet     As Single   ' Баланс исходного и обработанного звука
Private mVolume     As Single   ' Громкость
Private mLevels()   As Single   ' АЧХ

' // Громкость
Public Property Let Volume(ByVal Value As Single)
    mVolume = Value
End Property
Public Property Get Volume() As Single
    Volume = mVolume
End Property

' // АЧХ
Public Function SetLevels(Value() As Single) As Boolean
    mLevels = Value
End Function
Public Property Get Levels(ByVal index As Long) As Single
    Levels = mLevels(index)
End Property

' // Баланс
Public Property Let DryWet(ByVal Value As Single)
    If Abs(Value) > 1 Then
        err.Raise 9
        Exit Property
    End If
    mDryWet = Value
End Property
Public Property Get DryWet() As Single
    DryWet = mDryWet
End Property

' // Количество полос
Public Property Let Bands(ByVal Value As Long)
    If Value > 128 Or Value <= 0 Then
        err.Raise 9
        Exit Property
    End If
    mBands = Value
End Property
Public Property Get Bands() As Long
    Bands = mBands
End Property

' // Функция выполняет обработку
Public Function Process(carrier() As Single, modulation() As Single) As Boolean
    Dim nCount          As Long
    Dim band            As Long
    Dim endBand         As Long
    Dim sample          As Long
    Dim samplePerBand   As Long
    Dim offsetSample    As Long
    Dim modValue        As Single
    Dim ampValue        As Single
    Dim invDryWet       As Single
    Dim FFTSize         As Long
    
    invDryWet = 1 - mDryWet
    FFTSize = (UBound(carrier, 2) + 1)
    ' Зеркальную сторону не вычисляем
    nCount = FFTSize  2
    ' Получаем число отсчетов на полосу
    samplePerBand = nCount  mBands
    ' Вычисляем величину усиления
    ampValue = (Sqr(mBands) * invDryWet) / 2.5 + mDryWet
    ' Проходим по полосам
    For band = 0 To mBands - 1
        ' Проверяем выход за пределы
        endBand = band * samplePerBand + samplePerBand
        If endBand >= nCount Then endBand = nCount - 1
        ' Обнуляем величину спектральной составляющей для текущей полосы
        modValue = 0
        ' Проходим по отсчетам спектра текущей полосы
        For sample = band * samplePerBand To endBand
            ' Вычисляем величину спекта для всех отсчетов полосы
            modValue = modValue + Sqr(modulation(0, sample) * modulation(0, sample) + _
                                      modulation(1, sample) * modulation(1, sample))
        Next
        ' Модулируем в текущей полосе
        For sample = band * samplePerBand To endBand
            carrier(0, sample) = ((carrier(0, sample) * modValue * invDryWet) + _
                                 (modulation(0, sample) * mDryWet)) * ampValue * mLevels(sample) * mVolume
            carrier(1, sample) = ((carrier(1, sample) * modValue * invDryWet) + _
                                 (modulation(1, sample) * mDryWet)) * ampValue * mLevels(sample) * mVolume
        Next
    Next
    
End Function

Private Sub Class_Initialize()
    mDryWet = 0
    mVolume = 1
End Sub


Класс имеет свойство Volume, которое определяет уровень выходной громкости. Свойство Bands определяет количество полос на которые будет делится спектр при модуляции. К примеру при частоте дискретизации 44100 Гц. и размере БПФ равным 2048, получим разрешение по частоте равное 44100 / 2048 ≈ 21.53 Гц. При количестве частотных полос равной 64 будем брать по 2048 / 2 / 64 = 16 отсчетов (344.48 Гц) частоты, для каждой модуляции. Свойство DryWet определяет баланс между оригинальным сигналом и преобразованным на выходе модулятора. Метод SetLevels задает массив с коэффициентами амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) на которую умножается сигнал. Это позволит производить эквализацию сигнала и улучшить качество звука после обработки. Самый главный метод - Process, который собственно и производит обработку; разберем его подробней. Сначала мы вычисляем количество отсчетов на одну полосу исходя из свойства Bands, потом вычисляем коэффициент усиления выходного сигнала в зависимости от количества частотных полос - эта формула получена экспериментально. Дальше мы проходим по частотным полосам речевого (modulation) сигнала и в коэффициентах соответствующих каждой полосе вычисляем энергию данных частот. Ранее я писал что амплитуда спектральной составляющей - это длина вектора, поэтому мы просто суммируем длины векторов соответствующих частот, это и будет энергия в данном диапазоне частот. Далее мы проходим уже по несущему сигналу в тех же спектральных отсчетах изменяем уровень сигнала в соответствии с вычисленной энергией, также сразу вычисляем выходной уровень, применяем эквализацию. При умножении двух компонент вектора (комплексного числа) на величину энергии происходит его масштабирование. Всеми этими манипуляциями мы модулируем несущий сигнал, речевым, что нам и требовалось.
Итак, все компоненты готовы. Теперь нужно все собрать и проверять работу. Для пользовательского интерфейса я разработал несколько контролов специально для вокодера. Описывать принцип работы и разработку каждого я не буду, т.к. это займет много времени, а расскажу вкратце о каждом из них. ctlTrickKnob - контрол регулятор, что-то вроде обычного потенциометра. С ним все понятно это обычный регулятор, подобие того же виндового Slider'а, только с круговой регулировкой. ctlTrickCommand - это обычная кнопка с поддержкой иконки и добавлена только для внешнего вида. ctlTrickEqualizer - самый интересный контрол. Он позволяет корректировать АЧХ сигнала. Его панель имеет логарифмическую шкалу, как по частотам, так и по уровням, что позволяет более естественно для слуха изменять параметры. Для добавления точки на АЧХ нужно нажать левой кнопкой в пустом месте, для удаления - правой. При изменении АЧХ контрол генерирует событие Change. Все контролы предназначены только для вокодера, поэтому их функционал минимален.
Теперь все "закидываем" на форму, и пишем код:

' frmTrickVocoder  - главная форма TrickVocoder
' © Кривоус Анатолий Анатольевич (The trick), 2014

Option Explicit

Dim WithEvents AudioCapture     As clsTrickSound    ' Объект захвата звука
Dim WithEvents AudioPlayback    As clsTrickSound    ' Объект записи звука

Private inpBuffer() As Integer                      ' Буфер захвата звука
Private outBuffer() As Integer                      ' Буфер воспроизведения звука
#1084;Private rawBuffer() As Integer                      ' Буфер сырых данных исходного Wave-файла
Private plyBuffer   As clsTrickOverlappedBuffer     ' Буфер перекрывающихся данных несущей
Private capBuffer   As clsTrickOverlappedBuffer     ' Буфер перекрывающихся данных модулятора
Private FFT         As clsTrickFFT                  ' Объект для работы с FFT и преобразованием буфера звука
Private Modulator   As clsTrickModulator            ' Модулятор
Private mFFTSize    As Long                         ' Размер FFT
Private mOverlap    As Long                         ' Количество перекрытий
Private mRawSize    As Long                         ' Размер сырых данных буфера в семплах
Private mInpFile    As String                       ' Имя файла, если захват из файла
Private tmpCapBuf() As Single                       ' Временный буфер захвата
Private tmpPlyBuf() As Single                       ' Временный буфер воспроизведения
Private wavConv     As clsTrickWavConverter         ' Объект-конвертер сигнала носителя
Private inpConv     As clsTrickWavConverter         ' Объект-конвертер модулирующего сигнала

' // Получить объект захвата
Public Property Get AudioCaptureDevice() As clsTrickSound
    Set AudioCaptureDevice = AudioCapture
End Property

' // Получить имя файла захвата
Public Property Get InputFileName() As String
    InputFileName = mInpFile
End Property

' // Закрыть окно
Private Sub btnClose_Click()
    Unload Me
End Sub

' // Открыть файл несущего сигнала
Private Sub btnOpenCarrier_Click()
    Dim FileName    As String
    Dim conv        As clsTrickWavConverter
    ' Получаем имя файла
    FileName = GetFile(Me.hwnd)
    
    If Len(FileName) Then

        Set conv = New clsTrickWavConverter
        ' При успешном чтении устанавливаем его в качестве текущего
        If conv.ReadWaveFile(FileName) Then
            Set wavConv = conv
        End If
        
    End If
    
End Sub

' // Настройки
Private Sub btnSettings_Click()
    Dim frm As frmSettings
    Dim cur As Long
    
    Set frm = New frmSettings
    
    frm.Show vbModal
    ' При нажатии ОК
    If frm.Result = vbOK Then
        ' Получаем текущее устройство захвата
        cur = AudioCapture.CurrentCaptureDeviceID()
        ' Очищаем буфер, т.к. если дальше будет неудача то мы будем слышать зацикленный текущий сигнал
        memset inpBuffer(0), mFFTSize * 2, 0
        
        If frm.SelectedDevice >= AudioCapture.CaptureDevices.count Then
            ' Захват из файла
            Set inpConv = Nothing
            Set inpConv = New clsTrickWavConverter
            ' Читаем файл
            If Not inpConv.ReadWaveFile(frm.FileName) Then
                ' Восстанавливаем назад
                InitCapture cur
                
            Else
            
                mInpFile = frm.FileName
                AudioCapture.StopProcess
                
            End If
            
        Else
            ' Захват с устройства
            AudioPlayback.StopProcess
            
            If Not InitCapture(frm.SelectedDevice) Then
                InitCapture cur
            Else
                mInpFile = vbNullString
            End If
            
            On Error Resume Next
            AudioCapture.StartProcess
            AudioPlayback.StartProcess
            On Error GoTo 0
            
            If err.Number Then
                MsgBox "Ошибка"
            End If
            
        End If
        
    End If
    
End Sub

' // Изменение АЧХ
Private Sub equResponse_Change()
    Dim data() As Single
    
    ReDim data(mFFTSize  2 - 1)
    ' Получаем из контрола
    equResponse.GetCurve data()
    ' Задаем модулятору
    Modulator.SetLevels data()
    
End Sub

' // Загрузка формы
Private Sub Form_Load()
    ' Размер FFT
    mFFTSize = 2048
    ' Перекрытие
    mOverlap = 2
    ' Инициализация воспроизведения
    If Not InitPlayback() Then Unload Me
    ' Инициализация захвата
    If Not InitCapture() Then
        Call btnSettings_Click
    Else
        AudioCapture.StartProcess
    End If
    
    Set plyBuffer = New clsTrickOverlappedBuffer
    Set capBuffer = New clsTrickOverlappedBuffer
    ' Установка перекрывающихся буферов
    plyBuffer.Init mFFTSize, mFFTSize  mOverlap
    capBuffer.Init mFFTSize, mFFTSize  mOverlap
    
    Set FFT = New clsTrickFFT
    ' Установка размера БПФ и окна
    FFT.FFTSize = mFFTSize
    FFT.WindowType = WT_HANN
    
    Set Modulator = New clsTrickModulator
    ' Создание буферов
    ReDim tmpCapBuf(1, mFFTSize - 1)
    ReDim tmpPlyBuf(1, mFFTSize - 1)
    ReDim inpBuffer(mFFTSize - 1)
    ReDim outBuffer(mFFTSize - 1)
    ' Обновление информации
    Call equResponse_Change
    Call knbBands_Change
    Call knbMix_Change
    Call knbVolume_Change
    Call knbPitch_Change
    ' Запуск воспроизведения
    AudioPlayback.StartProcess
    
    Dim hRgn    As Long
    ' Задаем регион окну
    hRgn = CreateRoundRectRgn(0, 0, Me.ScaleWidth, Me.ScaleHeight, 2, 2)
    SetWindowRgn Me.hwnd, hRgn, False
    ' Задаем иконку
    SetIcon Me.hwnd
End Sub

' // Получены новые данные с устройства захвата
Private Sub AudioCapture_NewData(ByVal DataPtr As Long, ByVal CountBytes As Long)
    ' Копируем во временный буфер
    memcpy inpBuffer(0), ByVal DataPtr, CountBytes
End Sub

' // Нужны новые данные для воспроизведения
Private Sub AudioPlayback_NewData(ByVal DataPtr As Long, ByVal CountBytes As Long)
    ' Обработка прошлых данных
    Call Process
    ' Копируем
    memcpy ByVal DataPtr, outBuffer(0), CountBytes
End Sub

' // Процесс
Private Sub Process()
    Dim ovrLap      As Long
    Dim ret         As Long
    Dim idx         As Long
    Dim delta       As Single
    Dim datSize     As Long
    
    If Len(mInpFile) Then
        ' Захват из файла
        inpConv.Convert VarPtr(inpBuffer(0)), mFFTSize * 2, ret
        ' Если данные закончились, то начинаем сначала
        If ret < mFFTSize * 2 Then
            inpConv.InputCurrentPosition = 0
            inpConv.Convert VarPtr(inpBuffer(ret  2)), mFFTSize * 2 - ret, ret
        End If
        
    End If
    ' Если не задан несущий сигнал
    If wavConv Is Nothing Then
        ' Копируем даные захвата в выходной буфер и выходим
        outBuffer = inpBuffer
        Exit Sub
        
    End If
    ' Преобразовываем данные в комплексный формат
    FFT.Convert16BitToComplex inpBuffer(), tmpCapBuf()
    ' Пишем данные в перекрывающийся буфер
    capBuffer.WriteInputData tmpCapBuf()
    ' Получаем размер (в семплах) несущего сигнала
    datSize = wavConv.Rate * wavConv.InputDataSize  2
    
    If datSize < mRawSize Then
        ' Семпл слишком короткий
        wavConv.Convert VarPtr(rawBuffer(0)), mRawSize * 2, ret
        ' Семпл целиком не поместился, начинаем сначала
        If ret * 2 <> datSize Then
        
            wavConv.InputCurrentPosition = 0
            wavConv.Convert VarPtr(rawBuffer(ret  2)), datSize * 2 - ret, ret
            
        End If
        ' Зацикливаем его на всю длину буфера
        ret = datSize
        idx = 0
        
        Do While ret < mRawSize
        
            rawBuffer(ret) = rawBuffer(idx)
            ret = ret + 1
            idx = idx + 1
            
        Loop
        ' Обновляем позицию
        wavConv.InputCurrentPosition = ((wavConv.InputCurrentPosition + idx) Mod datSize)
        
    Else
        ' Семпл достаточно длиный
        wavConv.Convert VarPtr(rawBuffer(0)), mRawSize * 2, ret
        ' Если данные закончились, то начинаем сначала
        If ret < mRawSize * 2 Then
        
            wavConv.InputCurrentPosition = 0
            wavConv.Convert VarPtr(rawBuffer(ret  2)), mRawSize * 2 - ret, ret
        End If
        
    End If
    
    ' Сжимаем/растягиваем массив с учетом сдвига тона
    delta = 2 ^ (knbPitch.Value / 12)
    For idx = 0 To mFFTSize - 1
        outBuffer(idx) = rawBuffer(Fix(idx * delta))
    Next
    ' Конвертируем данные несущего сигнала в комплексную форму
    FFT.Convert16BitToComplex outBuffer(), tmpPlyBuf()
    ' Пишем данные в перекрывающийся буфер
    plyBuffer.WriteInputData tmpPlyBuf()

    ' Проходы по перекрытиям
    For ovrLap = 0 To mOverlap - 1

        ' Получаем очередные буфера
        capBuffer.GetInputBuffer tmpCapBuf()
        plyBuffer.GetInputBuffer tmpPlyBuf()
        ' Быстрое преобразование Фурье
        FFT.FFT tmpCapBuf(), False
        FFT.FFT tmpPlyBuf(), False
        ' Модуляция
        Modulator.Process tmpPlyBuf(), tmpCapBuf()
        ' Зеркалирование
        FFT.MakeMirror tmpPlyBuf()
        ' Обратное преобразование Фурье
        FFT.FFT tmpPlyBuf(), True
        ' Окно
        FFT.ApplyWindow tmpPlyBuf()
        ' Запись в выход
        plyBuffer.WriteOutputData tmpPlyBuf()

    Next
    
    ' Получаем данные
    plyBuffer.GetOutputBuffer tmpPlyBuf()
    ' Преобразуем
    FFT.ConvertComplexTo16Bit tmpPlyBuf(), outBuffer()
    
End Sub

' // Инициализация захвата звука
Private Function InitCapture(Optional DeviceID As Long = -1) As Boolean
    On Error GoTo ERROR_LABEL
    Set AudioCapture = Nothing
    
    Set AudioCapture = New clsTrickSound
    AudioCapture.InitCapture 1, SampleRate, 16, mFFTSize, DeviceID
    
    InitCapture = True
    
    Exit Function
ERROR_LABEL:
    
    MsgBox "Error initialize capture", vbCritical
    
End Function

' // Инициализация проигрывания звука
Private Function InitPlayback(Optional DeviceID As Long = -1) As Boolean
    On Error GoTo ERROR_LABEL
    Set AudioPlayback = Nothing
    
    Set AudioPlayback = New clsTrickSound
    AudioPlayback.InitPlayback 1, SampleRate, 16, mFFTSize, DeviceID
    
    InitPlayback = True
    
    Exit Function
ERROR_LABEL:
    
    MsgBox "Error initialize playback", vbCritical
    
End Function

' // Нажатие мыши в окне
Private Sub Form_MouseDown(Button As Integer, Shift As Integer, x As Single, y As Single)
    Dim pos As Currency
    
    If y <= 26 Then
        ' Если мышь нажата в пределах заголовка, то включаем перетаскивание
        ReleaseCapture
        GetCursorPos pos
        SendMessage Me.hwnd, WM_NCLBUTTONDOWN, HTCAPTION, pos
        
    End If
    
End Sub

' // Изменение количества полос
Private Sub knbBands_Change()
    
    Modulator.Bands = knbBands.Value
    knbBands.Caption = knbBands.Value
    
End Sub

' // Изменение смешивания
Private Sub knbMix_Change()
    Dim lg As Single
    ' Логарифмический масштаб
    lg = ((10 ^ (knbMix.Value / 50)) - 1) / 99
    Modulator.DryWet = lg
    knbMix.Caption = Format(lg, "#0.00%")
        
End Sub

' // Изменение тона несущей
Private Sub knbPitch_Change()
    
    mRawSize = -Int(-mFFTSize * (2 ^ (knbPitch.Value / 12)))
    ReDim rawBuffer(mRawSize - 1)
    
    knbPitch.Caption = Format(knbPitch.Value, "0 sem;-0 sem;none")
    
End Sub

' // Изменение громкости
Private Sub knbVolume_Change()
    Dim lg As Single
    ' Логарифмический масштаб
    lg = ((10 ^ (knbVolume.Value / 50)) - 1) / 99
    Modulator.Volume = lg
    knbVolume.Caption = Format(lg, "#0.00%")
            
End Sub


При загрузке формы мы выполняем инициализацию всех компонентов. Захват, воспроизведение звука, размер FFT, величину перекрытия, перекрывающиеся буферы, создание буферов для целочисленных и комплексных данных. Далее я сделал форму окна со скругленными углами, т.к. использую окно без рамки (рисовать в неклиентской области не было желания). Теперь вся задача сводится к обработке событий AudioPlayback_NewData и AudioCapture_NewData. Первое событие возникает когда устройство воспроизведения нуждается в очередной порции звуковых данных, второе при заполнении буфера захвата, в котором мы просто копируем данные во временный буфер откуда потом возьмем их при обработке AudioPlayback_NewData. Самый главный метод - Process, в нем мы непосредственно делаем преобразование. Сначала мы проверяем идет ли у нас захват из файла или устройства. Для этого мы проверяем переменную mInpFile, которая определяет имя входного файла для захвата. Если захват производится из файла, то мы с помощью объекта inpConv, который является экземпляром класса clsTrickWavConverter, конвертируем данные в нужный нам формат. Если данные закончились (число прочитанных байт не соответствует переданному), то значит мы находимся на границе файла и для продолжения нужно начать сначала. Также проверяем несущий сигнал и если он не задан то просто копируем входные данные на выход и выходим, в этом случае мы будем слышать необработанный звук. В противном случае мы переводим данные в комплексный вид (заносим в реальную часть сигнал, а мнимую обнуляем) и заносим полученный массив в перекрывающийся буфер. Далее начинаем обработку несущего сигнала. Т.к. несущий сигнал у нас может быть очень маленькой длины (можно использовать один период волны), то в целях оптимизации я сделаем сами повторение сигнала если это потребуется. Поясню. Например если у нас несущий сигнал длительностью 10 мс, а буфер 100 мс (к примеру), то можно было бы просто каждый раз вызывать конвертацию с помощью ACM переписывая указатель в массиве назначения, но это будет неоптимально. Для оптимизации можно конвертировать только один раз, а потом просто продублировать данные до конца массива, что мы и сделаем. Только потом не забыть изменить позицию в исходном файле, иначе при следующем чтении фазы не будут совпадать и будут щелчки. Писать мы будем в другой буфер (rawBuffer). Этот буфер имеет длину исходя из сдвига тона. Например если мы хотим сдвинуть тон на величину semitones (полутонов), то размер буфера rawBuffer должен быть в 2[sup]semitones/12[/sup] раза больше. Далее мы просто сожмем/растянем буфер до величины mFFTSize, что даст нам ускорение/замедление и как следствие повышение/понижение тона. После всех манипуляций мы пишем данные в перекрывающийся буфер и начинаем обработку. Для этого проходим по количеству перекрытий и обрабатываем данные. Объекты класса clsTrickOverlappedBuffer вернут нам правильные данные. Обработка понятна из кода, т.к. мы подробно разбирали работу каждого класса. После обработки всех перекрытий мы получаем выходные данные и конвертируем их в целочисленные, пригодные для воспроизведения.
В качестве настройки используется форма frmSettings. В качестве списка устройств используется стандартный листбокс, только отрисовка идет через мой класс. В список устройства добавляются в следующем порядке:

  • Устройство по умолчанию для заданного формата
  • Устройство 1
  • Устройство 2
  • ...
  • Устройство n
  • Захват из файла


Для отработки клика по последнему пункту используется сообщение LB_GETITEMRECT, которое получает координаты и размер пункта в списке. Если этого не сделать то клик за пределами листа, если внизу есть пустое пространство будет равносилен клику на последнем пункте. В обработчике кнопки настроек в главной формы frmTrickVocoder мы проверяем устройство захвата и либо открываем файл для конвертации либо инициализируем захват. Для регулировки громкости и подмешивания используем логарифмическую шкалу, т.к. чувствительность человеческого слуха нелинейна. Вот в принципе и все. Спасибо за внимание.

0d10753e436319d740cc314bc9a42987.png


Есть вопросы? Спроси на нашем форуме!!
Нет комментариев

Оставлять комментарии можно только зарегистрированным




Предупреждение: Вся информация представлена исключительно в образовательных целях.
Ни авторы, ни администрация не несут ответственности в случае ее использования в противозаконных целях.