[[209010]]

最早出現在Linux上的音頻編程接口是OSS(Open Sound System)，它由一套完整的內核驅動程序模塊組成，可以為絕大多數聲卡提供統一的編程接口。OSS出現的歷史相對較長，這些內核模塊中的一部分(OSS/Free)是與Linux內核源碼共同免費發布的，另外一些則以二進制的形式由4Front Technologies公司提供。由于得到了商業公司的鼎力支持，OSS已經成為在Linux下進行音頻編程的事實標準，支持OSS的應用程序能夠在絕大多數聲卡上工作良好。

雖然OSS已經非常成熟，但它畢竟是一個沒有完全開放源代碼的商業產品，ALSA(Advanced Linux Sound Architecture)恰好彌補了這一空白，它是在Linux下進行音頻編程時另一個可供選擇的聲卡驅動程序。ALSA除了像OSS那樣提供了一組內核驅動程序模塊之外，還專門為簡化應用程序的編寫提供了相應的函數庫，與OSS提供的基于ioctl的原始編程接口相比，ALSA函數庫使用起來要更加方便一些。

ALSA的主要特點有：

1)支持多種聲卡設備

2)模塊化的內核驅動程序

003)支持SMP和多線程

4)提供應用開發函數庫

5)兼容OSS應用程序

ALSA和OSS最大的不同之處在于ALSA是由志愿者維護的自由項目，OSS則是由公司提供的商業產品，因此在對硬件的適應程度上OSS要優于ALSA，它能夠支持的聲卡種類更多。ALSA雖然不及OSS運用得廣泛，但卻具有更加友好編程接口，并且完全兼容于OSS，對應用程序員來講無疑是一個更佳的選擇。

兩種音頻編程接口驅動的組成如下：

1) Linux OSS 音頻設備驅動的組成、mixer 接口、dsp 接口及用戶空間編程方法。

2) Linux ALSA 音頻設備驅動的組成、card 和組件管理、PCM 設備、control 接口、AC97 API及用戶空間編程方法。

1. 數字音頻設備

目前，手機、PDA、MP3 等許多嵌入式設備中包含了數字音頻設備，一個典型的數字音頻系統的電路組成為：嵌入式微控制器/DSP 中集成了PCM、IIS 或AC97 音頻接口，通過這些接口連接外部的音頻編解碼器即可實現聲音的AD 和DA 轉換，功放完成模擬信號的放大功能。

音頻編解碼器是數字音頻系統的核心，衡量它的指標主要有：

• 采樣頻率

采樣的過程就是將通常的模擬音頻信號的電信號轉換成二進制碼0 和1 的過程，這些0 和1 便構成了數字音頻文件。如圖17.2 中的正弦曲線代表原始音頻曲線，方格代表采樣后得到的結果，二者越吻合說明采樣結果越好。采樣頻率是每秒鐘的采樣次數，我們常說的 44.1kHz 采樣頻率就是每秒鐘采樣44100 次。理論上采樣頻率越高，轉換精度越高，目前主流的采樣頻率是48kHz。

• 量化精度

量化精度是指對采樣數據分析的精度，比如24bit 量化精度就是是將標準電平信號按照2 的24 次方進行分析，也就是說將圖17.2 中的縱坐標等分為224 等分。量化精度越高，聲音就越逼真。

2. 音頻設備硬件接口

2.1 PCM 接口

針對不同的數字音頻子系統，出現了幾種微處理器或DSP 與音頻器件間用于數字轉換的接口。最簡單的音頻接口是PCM(脈沖編碼調制)接口，該接口由時鐘脈沖(BCLK)、幀同步信號(FS)及接收數據(DR)和發送數據(DX)組成。在FS 信號的上升沿，數據傳輸從MSB(Most Significant Bit)字開始，FS 頻率等于采樣率。FS 信號之后開始數據字的傳輸，單個的數據位按順序進行傳輸，1 個時鐘周期傳輸1 個數據字。發送MSB 時，信號的等級首先降到最低，以避免在不同終端的接口使用不同的數據方案時造成MSB 的丟失。PCM 接口很容易實現，原則上能夠支持任何數據方案和任何采樣率，但需要每個音頻通道獲得一個獨立的數據隊列。

2.2 IIS 接口

IIS 接口(Inter-IC Sound)在20 世紀80 年代首先被飛利浦用于消費音頻，并在一個稱為LRCLK(Left/RightCLOCK)的信號機制中經過多路轉換，將兩路音頻信號變成單一的數據隊列。當LRCLK 為高時，左聲道數據被傳輸;LRCLK 為低時，右聲道數據被傳輸。與PCM 相比，IIS 更適合于立體聲系統。對于多通道系統，在同樣的BCLK 和LRCLK 條件下，并行執行幾個數據隊列也是可能的。

2.3 AC97 接口

AC'97(Audio Codec 1997)是以Intel 為首的五個PC 廠商Intel、Creative Labs、NS、Analog Device與Yamaha 共同提出的規格標準。與PCM 和IIS 不同，AC'97 不只是一種數據格式，用于音頻編碼的內部架構規格，它還具有控制功能。AC'97 采用AC-Link 與外部的編解碼器相連，AC-Link 接口包括位時鐘(BITCLK)、同步信號校正(SYNC)和從編碼到處理器及從處理器中解碼(SDATDIN 與SDATAOUT)的數據隊列。AC'97數據幀以SYNC 脈沖開始，包括12 個20 位時間段(時間段為標準中定義的不同的目的服務)及16 位“tag”段，共計256 個數據序列。例如，時間段“1”和“2”用于訪問編碼的控制寄存器，而時間段“3”和“4”分別負載左、右兩個音頻通道。“tag”段表示其他段中哪一個包含有效數據。把幀分成時間段使傳輸控制信號和音頻數據僅通過4 根線到達9 個音頻通道或轉換成其他數據流成為可能。與具有分離控制接口的IIS方案相比，AC'97 明顯減少了整體管腳數。

PCM、IIS 和AC97 各有其優點和應用范圍，例如在CD、MD、MP3 隨身聽多采用IIS 接口，移動電話會采用PCM 接口，具有音頻功能的PDA 則多使用和PC 一樣的AC'97 編碼格式。

3. Linux OSS 音頻設備驅動及應用編程

3.1 OSS 驅動的組成

OSS 標準中有2 個最基本的音頻設備：mixer(混音器)和DSP(數字信號處理器)。

在聲卡的硬件電路中，mixer 是一個很重要的組成部分，它的作用是將多個信號組合或者疊加在一起，對于不同的聲卡來說，其混音器的作用可能各不相同。OSS 驅動中，/dev/mixer 設備文件是應用程序對mixer進行操作的軟件接口。

混音器電路通常由兩個部分組成：輸入混音器(input mixer)和輸出混音器(output mixer)。

輸入混音器負責從多個不同的信號源接收模擬信號，這些信號源有時也被稱為混音通道或者混音設備。模擬信號通過增益控制器和由軟件控制的音量調節器后，在不同的混音通道中進行級別(level)調制，然后被送到輸入混音器中進行聲音的合成。混音器上的電子開關可以控制哪些通道中有信號與混音器相連，有些聲卡只允許連接一個混音通道作為錄音的音源，而有些聲卡則允許對混音通道做任意的連接。經過輸入混音器處理后的信號仍然為模擬信號，它們將被送到A/D 轉換器進行數字化處理。

輸出混音器的工作原理與輸入混音器類似，同樣也有多個信號源與混音器相連，并且事先都經過了增益調節。當輸出混音器對所有的模擬信號進行了混合之后，通常還會有一個總控增益調節器來控制輸出聲音的大小，此外還有一些音調控制器來調節輸出聲音的音調。經過輸出混音器處理后的信號也是模擬信號，它們最終會被送給喇叭或者其它的模擬輸出設備。對混音器的編程包括如何設置增益控制器的級別，以及怎樣在不同的音源間進行切換，這些操作通常來講是不連續的，而且不會像錄音或者放音那樣需要占用大量的計算機資源。

由于混音器的操作不符合典型的讀/寫操作模式，因此除了open()和close()兩個系統調用之外，大部分的操作都是通過ioctl()系統調用來完成的。與/dev/dsp 不同，/dev/mixer 允許多個應用程序同時訪問，并且混音器的設置值會一直保持到對應的設備文件被關閉為止。DSP 也稱為編解碼器，實現錄音(錄音)和放音(播放)，其對應的設備文件是/dev/dsp 或/dev/sound/dsp。

OSS 聲卡驅動程序提供的/dev/dsp 是用于數字采樣和數字錄音的設備文件，向該設備寫數據即意味著激活聲卡上的D/A 轉換器進行放音，而向該設備讀數據則意味著激活聲卡上的A/D 轉換器進行錄音。在從DSP 設備讀取數據時，從聲卡輸入的模擬信號經過A/D 轉換器變成數字采樣后的樣本，保存在聲卡驅動程序的內核緩沖區中，當應用程序通過 read()系統調用從聲卡讀取數據時，保存在內核緩沖區中的數字采樣結果將被復制到應用程序所指定的用戶緩沖區中。需要指出的是，聲卡采樣頻率是由內核中的驅動程序所決定的，而不取決于應用程序從聲卡讀取數據的速度。如果應用程序讀取數據的速度過慢，以致低于聲卡的采樣頻率，那么多余的數據將會被丟棄(即overflow);如果讀取數據的速度過快，以致高于聲卡的采樣頻率，那么聲卡驅動程序將會阻塞那些請求數據的應用程序，直到新的數據到來為止。在向DSP 設備寫入數據時，數字信號會經過D/A 轉換器變成模擬信號，然后產生出聲音。應用程序寫入數據的速度應該至少等于聲卡的采樣頻率，過慢會產生聲音暫停或者停頓的現象(即underflow)。如果用戶寫入過快的話，它會被內核中的聲卡驅動程序阻塞，直到硬件有能力處理新的數據為止。

與其它設備有所不同，聲卡通常不需要支持非阻塞(non-blocking)的I/O 操作。即便內核OSS 驅動提供了非阻塞的I/O 支持，用戶空間也不宜采用。無論是從聲卡讀取數據，或是向聲卡寫入數據，事實上都具有特定的格式(format)，如無符號8 位、單聲道、8KHz 采樣率，如果默認值無法達到要求，可以通過ioctl()系統調用來改變它們。通常說來，在應用程序中打開設備文件/dev/dsp 之后，接下去就應該為其設置恰當的格式，然后才能從聲卡讀取或者寫入數據。

3.2 mixer 接口

int register_sound_mixer(struct file_operations *fops, int dev);

上述函數用于注冊1 個混音器，第1 個參數fops 即是文件操作接口，第2 個參數dev 是設備編號，如果填入-1，則系統自動分配1 個設備編號。mixer 是1 個典型的字符設備，因此編碼的主要工作是實現file_operations 中的open()、ioctl()等函數。mixer 接口file_operations 中的最重要函數是ioctl()，它實現混音器的不同IO 控制命令，下面的代碼清單給出了1 個ioctl()的范例。

mixer()接口ioctl()函數范例：

[cpp] view plain copy

static int mixdev_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)   
{   
 ...   
 switch (cmd)   
 {   
 case SOUND_MIXER_READ_MIC:   
 ...   
 case SOUND_MIXER_WRITE_MIC:   
 ...   
 case SOUND_MIXER_WRITE_RECSRC:   
 ...   
 case SOUND_MIXER_WRITE_MUTE:   
 ...   
 }   
 ...   
 return mixer_ioctl(codec, cmd, arg);   
}    

3.3 DSP 接口

int register_sound_dsp(struct file_operations *fops, int dev); 

上述函數與register_sound_mixer()類似，它用于注冊1 個dsp 設備，第1 個參數fops 即是文件操作接口，第2 個參數dev 是設備編號，如果填入-1，則系統自動分配1 個設備編號。dsp 也是1 個典型的字符設備，因此編碼的主要工作是實現file_operations 中的read()、write()、ioctl()等函數。dsp 接口file_operations 中的read()和write()函數非常重要，read()函數從音頻控制器中獲取錄音數據到緩沖區并拷貝到用戶空間，write()函數從用戶空間拷貝音頻數據到內核空間緩沖區并最終發送到音頻控制器。

dsp 接口file_operations 中的ioctl()函數處理對采樣率、量化精度、DMA 緩沖區塊大小等參數設置IO控制命令的處理。在數據從緩沖區拷貝到音頻控制器的過程中，通常會使用DMA，DMA對聲卡而言非常重要。例如，在放音時，驅動設置完DMA 控制器的源數據地址(內存中DMA 緩沖區)、目的地址(音頻控制器FIFO)和DMA 的數據長度，DMA 控制器會自動發送緩沖區的數據填充FIFO，直到發送完相應的數據長度后才中斷一次。

在OSS 驅動中，建立存放音頻數據的環形緩沖區(ring buffer)通常是值得推薦的方法。此外，在OSS 驅動中，一般會將1 個較大的DMA 緩沖區分成若干個大小相同的塊(這些塊也被稱為“段”，即fragment)，驅動程序使用DMA 每次在聲音緩沖區和聲卡之間搬移一個fragment。在用戶空間，可以使用ioctl()系統調用來調整塊的大小和個數。除了read()、write()和ioctl()外，dsp 接口的poll()函數通常也需要被實現，以向用戶反饋目前能否讀寫DMA 緩沖區。在OSS 驅動初始化過程中，會調用register_sound_dsp()和register_sound_mixer()注冊dsp 和mixer 設備;在模塊卸載的時候，調用的代碼如下：

OSS 驅動初始化注冊dsp 和mixer設備：

[cpp] view plain copy

static int myoss_init(void)   
{   
    struct oss_state *s = &myoss_state;   
    ...   
    //注冊dsp 設備   
    if ((audio_dev_dsp = register_sound_dsp(&xxx_audio_fops, - 1)) < 0)   
         goto err_dev1;   
    //注冊mixer 設備   
    if ((audio_dev_mixer = register_sound_mixer(&xxx_mixer_fops, - 1)) < 0)   
         goto err_dev2;   
    ...   
}   
   
void __exit xxx_exit(void)   
{   
    //注銷dsp 和mixer 設備接口   
    unregister_sound_dsp(audio_dev_dsp);   
    unregister_sound_mixer(audio_dev_mixer);   
    ...   
}    

3.4 OSS 用戶空間編程

1、DSP 編程

對OSS 驅動聲卡的編程使用Linux 文件接口函數，DSP 接口的操作一般包括如下幾個步驟：

① 打開設備文件/dev/dsp

采用何種模式對聲卡進行操作也必須在打開設備時指定，對于不支持全雙工的聲卡來說，應該使用只讀或者只寫的方式打開，只有那些支持全雙工的聲卡，才能以讀寫的方式打開，這還依賴于驅動程序的具體實現。Linux 允許應用程序多次打開或者關閉與聲卡對應的設備文件，從而能夠很方便地在放音狀態和錄音狀態之間進行切換。

② 如果有需要，設置緩沖區大小

運行在Linux 內核中的聲卡驅動程序專門維護了一個緩沖區，其大小會影響到放音和錄音時的效果，使用ioctl()系統調用可以對它的尺寸進行恰當的設置。調節驅動程序中緩沖區大小的操作不是必須的，如果沒有特殊的要求，一般采用默認的緩沖區大小也就可以了。如果想設置緩沖區的大小，則通常應緊跟在設備

文件打開之后，這是因為對聲卡的其它操作有可能會導致驅動程序無法再修改其緩沖區的大小。

③ 設置聲道(channel)數量

根據硬件設備和驅動程序的具體情況，可以設置為單聲道或者立體聲。

④ 設置采樣格式和采樣頻率

采樣格式包括AFMT_U8(無符號8 位)、AFMT_S8(有符號8 位)、AFMT_U16_LE(小端模式，無符號16 位)、AFMT_U16_BE(大端模式，無符號16 位)、AFMT_MPEG、AFMT_AC3 等。使用SNDCTL_DSP_SETFMT IO 控制命令可以設置采樣格式。對于大多數聲卡來說，其支持的采樣頻率范圍一般為5kHz 到44.1kHz 或者48kHz，但并不意味著該范圍內的所有連續頻率都會被硬件支持，在Linux 下進行音頻編程時最常用到的幾種采樣頻率是11025Hz、16000Hz、22050Hz、32000Hz 和44100Hz。使用SNDCTL_DSP_SPEED IO 控制命令可以設置采樣頻率。

⑤ 讀寫/dev/dsp 實現播放或錄音

下面代碼實現了利用/dev/dsp 接口進行聲音錄制和播放的過程，它的功能是先錄制幾秒鐘音頻數據，將其存放在內存緩沖區中，然后再進行放音。

[cpp] view plain copy

#include <unistd.h>   
 #include <fcntl.h>   
 #include <sys/types.h>   
 #include <sys/ioctl.h>   
 #include <stdlib.h>   
 #include <stdio.h>   
 #include <linux/soundcard.h>   
 #define LENGTH 3   /* 存儲秒數 */   
 #define RATE 8000  /* 采樣頻率 */   
 #define SIZE 8     /* 量化位數 */   
 #define CHANNELS 1 /* 聲道數目 */   
 /* 用于保存數字音頻數據的內存緩沖區 */   
 unsigned char buf[LENGTH *RATE * SIZE * CHANNELS / 8];   
   
 int main()   
 {   
   int fd; /* 聲音設備的文件描述符 */   
   int arg; /* 用于ioctl 調用的參數 */   
   int status; /* 系統調用的返回值 */   
      
   /* 打開聲音設備 */   
   fd = open("/dev/dsp", O_RDWR);   
   if (fd < 0)   
   {   
      perror("open of /dev/dsp failed");   
      exit(1);   
   }   
   /* 設置采樣時的量化位數 */   
   arg = SIZE;   
   status = ioctl(fd, SOUND_PCM_WRITE_BITS, &arg);   
   if (status == - 1)   
     perror("SOUND_PCM_WRITE_BITS ioctl failed");   
    
   if (arg != SIZE)   
      perror("unable to set sample size");   
   
   /* 設置采樣時的通道數目 */   
   arg = CHANNELS;   
   status = ioctl(fd, SOUND_PCM_WRITE_CHANNELS, &arg);   
   if (status == - 1)   
      perror("SOUND_PCM_WRITE_CHANNELS ioctl failed");   
   if (arg != CHANNELS)   
      perror("unable to set number of channels");   
   
   /* 設置采樣率 */   
   arg = RATE;   
   status = ioctl(fd, SOUND_PCM_WRITE_RATE, &arg);   
   if (status == - 1)   
      perror("SOUND_PCM_WRITE_WRITE ioctl failed");   
    
   /* 循環，直到按下Control-C */   
   while (1)   
   {   
      printf("Say something:\n");   
      status = read(fd, buf, sizeof(buf)); /* 錄音 */   
      if (status != sizeof(buf))   
         perror("read wrong number of bytes");   
    
      printf("You said:\n");   
      status = write(fd, buf, sizeof(buf)); /* 放音 */   
      if (status != sizeof(buf))   
         perror("wrote wrong number of bytes");   
         
      /* 在繼續錄音前等待放音結束 */   
      status = ioctl(fd, SOUND_PCM_SYNC, 0);   
      if (status == - 1)   
         perror("SOUND_PCM_SYNC ioctl failed");   
   }   
}    

2、mixer 編程

聲卡上的混音器由多個混音通道組成，它們可以通過驅動程序提供的設備文件/dev/mixer 進行編程。對混音器的操作一般都通過ioctl()系統調用來完成，所有控制命令都以SOUND_MIXER 或者MIXER 開頭，下表列出了常用的混音器控制命令。

命 令 作 用

SOUND_MIXER_VOLUME 主音量調節

SOUND_MIXER_BASS 低音控制

SOUND_MIXER_TREBLE 高音控制

SOUND_MIXER_SYNTH FM 合成器

SOUND_MIXER_PCM 主D/A 轉換器

SOUND_MIXER_SPEAKER PC 喇叭

SOUND_MIXER_LINE 音頻線輸入

SOUND_MIXER_MIC 麥克風輸入

SOUND_MIXER_CD CD 輸入

SOUND_MIXER_IMIX 放音音量

SOUND_MIXER_ALTPCM 從D/A 轉換器

SOUND_MIXER_RECLEV 錄音音量

SOUND_MIXER_IGAIN 輸入增益

SOUND_MIXER_OGAIN 輸出增益

SOUND_MIXER_LINE1 聲卡的第1 輸入

SOUND_MIXER_LINE2 聲卡的第2 輸入

SOUND_MIXER_LINE3 聲卡的第3 輸入

對聲卡的輸入增益和輸出增益進行調節是混音器的一個主要作用，目前大部分聲卡采用的是8 位或者16 位的增益控制器，聲卡驅動程序會將它們變換成百分比的形式，也就是說無論是輸入增益還是輸出增益，其取值范圍都是從0 到100。

• SOUND_MIXER_READ

在進行混音器編程時，可以使用 SOUND_MIXER_READ 宏來讀取混音通道的增益大小，例如如下代碼可以獲得麥克風的輸入增益：

ioctl(fd, SOUND_MIXER_READ(SOUND_MIXER_MIC), &vol); 

對于只有一個混音通道的單聲道設備來說，返回的增益大小保存在低位字節中。而對于支持多個混音通道的雙聲道設備來說，返回的增益大小實際上包括兩個部分，分別代表左、右兩個聲道的值，其中低位字節保存左聲道的音量，而高位字節則保存右聲道的音量。下面的代碼可以從返回值中依次提取左右聲道的增益大小：

int left, right; 
 
left = vol & 0xff; 
 
right = (vol & 0xff00) >> 8;  

• SOUND_MIXER_WRITE

如果想設置混音通道的增益大小，則可以通過SOUND_MIXER_WRITE 宏來實現，例如下面的語句可以用來設置麥克風的輸入增益： 

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

• 查詢Mixer信息

聲卡驅動程序提供了多個ioctl()系統調用來獲得混音器的信息，它們通常返回一個整型的位掩碼，其中每一位分別代表一個特定的混音通道，如果相應的位為1，則說明與之對應的混音通道是可用的。通過 SOUND_MIXER_READ_DEVMASK 返回的位掩碼查詢出能夠被聲卡支持的每一個混音通道，而通過SOUND_MIXER_READ_RECMAS 返回的位掩碼則可以查詢出能夠被當作錄音源的每一個通道。例如，如下代碼可用來檢查CD 輸入是否是一個有效的混音通道：

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

如下代碼可用來檢查CD 輸入是否是一個有效的錄音源：

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

大多數聲卡提供了多個錄音源，通過 SOUND_MIXER_READ_RECSRC 可以查詢出當前正在使用的錄音源，同一時刻可使用2個或2個以上的錄音源，具體由聲卡硬件本身決定。相應地，使用 SOUND_MIXER_WRITE_RECSRC可以設置聲卡當前使用的錄音源，如下代碼可以將CD輸入作為聲卡的錄音源使用：

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

此外，所有的混音通道都有單聲道和雙聲道的區別，如果需要知道哪些混音通道提供了對立體聲的支持，可以通過SOUND_MIXER_READ_STEREODEVS 來獲得。

以下代碼實現了利用/dev/mixer 接口對混音器進行編程的過程，該程序可對各種混音通道的增益進行調節。

[cpp] view plain copy

#include <unistd.h>   
#include <stdlib.h>   
#include <stdio.h>   
#include <sys/ioctl.h>   
#include <fcntl.h>   
#include <linux/soundcard.h>   
   
/* 用來存儲所有可用混音設備的名稱 */   
const char *sound_device_names[] = SOUND_DEVICE_NAMES;   
int fd; /* 混音設備所對應的文件描述符 */   
int devmask, stereodevs; /* 混音器信息對應的bit 掩碼 */   
char *name;   
   
/* 顯示命令的使用方法及所有可用的混音設備 */   
void usage()   
{   
   int i;   
   fprintf(stderr, "usage: %s <device> <left-gain%%> <right-gain%%>\n"   
           "%s <device> <gain%%>\n\n""Where <device> is one of:\n", name, name);   
      
   for (i = 0; i < SOUND_MIXER_NRDEVICES; i++)   
       if ((1 << i) &devmask)   
          /* 只顯示有效的混音設備 */   
          fprintf(stderr, "%s ", sound_device_names[i]);   
   fprintf(stderr, "\n");   
   exit(1);   
}   
   
int main(int argc, char *argv[])   
{   
   int left, right, level; /* 增益設置 */   
   int status; /* 系統調用的返回值 */   
   int device; /* 選用的混音設備 */   
   char *dev; /* 混音設備的名稱 */   
   int i;   
   name = argv[0];   
   
   /* 以只讀方式打開混音設備 */   
   fd = open("/dev/mixer", O_RDONLY);   
   if (fd == - 1)   
   {   
      perror("unable to open /dev/mixer");   
      exit(1);   
   }   
   
   /* 獲得所需要的信息 */   
   status = ioctl(fd, SOUND_MIXER_READ_DEVMASK, &devmask);   
   if (status == - 1)   
      perror("SOUND_MIXER_READ_DEVMASK ioctl failed");   
      
   status = ioctl(fd, SOUND_MIXER_READ_STEREODEVS, &stereodevs);   
   if (status == - 1)   
       perror("SOUND_MIXER_READ_STEREODEVS ioctl failed");   
   /* 檢查用戶輸入 */   
   if (argc != 3 && argc != 4)   
   usage();   
      
   /* 保存用戶輸入的混音器名稱 */   
   dev = argv[1];   
      
   /* 確定即將用到的混音設備 */   
   for (i = 0; i < SOUND_MIXER_NRDEVICES; i++)   
   if (((1 << i) &devmask) && !strcmp(dev, sound_device_names[i]))   
      break;   
   if (i == SOUND_MIXER_NRDEVICES)   
   {   
      /* 沒有找到匹配項 */   
      fprintf(stderr, "%s is not a valid mixer device\n", dev);   
      usage();   
   }   
   
   /* 查找到有效的混音設備 */   
  device = i;   
  /* 獲取增益值 */   
  if (argc == 4)   
  {   
     /* 左、右聲道均給定 */   
     left = atoi(argv[2]);   
     right = atoi(argv[3]);   
  }   
  else   
  {   
     /* 左、右聲道設為相等 */   
     left = atoi(argv[2]);   
     right = atoi(argv[2]);   
  }   
   
  /* 對非立體聲設備給出警告信息 */   
  if ((left != right) && !((1 << i) &stereodevs))   
  {   
     fprintf(stderr, "warning: %s is not a stereo device\n", dev);   
  }   
   
  /* 將兩個聲道的值合到同一變量中 */   
  level = (right << 8) + left;   
   
  /* 設置增益 */   
  status = ioctl(fd, MIXER_WRITE(device), &level);   
  if (status == - 1)   
  {   
     perror("MIXER_WRITE ioctl failed");   
     exit(1);   
  }   
  /* 獲得從驅動返回的左右聲道的增益 */   
  left = level &0xff;   
  right = (level &0xff00) >> 8;   
   
  /* 顯示實際設置的增益 */   
  fprintf(stderr, "%s gain set to %d%% / %d%%\n", dev, left, right);   
   
  /* 關閉混音設備 */   
  close(fd);   
  return 0;   
}    

編譯上述程序為可執行文件mixer，執行./mixer <device> <left-gain%> <right-gain%>或./mixer<device> <gain%>可設置增益，device 可以是vol、pcm、speaker、line、mic、cd、igain、line1、phin、video。