【物联网智能网关-15】WAV播放器(WinForm+WavPlay库实例)

2002年在首钢实施焦炉四大机车自动化项目的时候，为了使系统更加友好，便增加了语音提示功能。不过控制设备是PLC，所以语音模块是通过IO进行控制的。接触WAV解码，是在2009年，为TI DM355平台移植.NET Micro Framework系统，同事进行驱动移植，我封装上层C#接口，不过那时候技术有限，封装的接口只能同步播放。
当前市场上的语音模块一般分两种，一种是可录音的模块，录上音，触发一下，就可以播放。另外一种就是烧录WAV文件（或其它自定义格式的语音数据）。前者往往很难做到分段录音分段播放，而后一种，由于是部署文件，所以相对容易的分段控制。控制方式一种是IO方式，另一种就是串口发命令控制。
最近和一个朋友合作开发一个医疗上的上肢康复设备，需要用到语音提示功能。最初想到的也是采用语音模块控制，便花了一百多元购买了两个语音模块进行研究，语音模块虽然有些小贵，但是价格和音质还可以，既可以用IO控制，也可以通过RS485发指令控制。不过朋友感觉外接一个模块的方式不大好，建议加一个解码芯片或PWM驱动控制。
因此便开始研究语音控制技术，由于.NET Micro Framework已经支持了DA输出功能，而STM32芯片时钟中断功能也比较强大，所以就尝试做WAV解码。没有想到实际做出的效果竟然非常好，特别是用外接音箱播放的时候，几乎可以媲美一些播放器的音质。
系统直接支持语音播放，可以非常方便实现各种功能，比如做一个报时功能，由于可能在任一个时间要求报时，所以不可能像整点报时一样，做20多个语音文件到时播放即可。更好的做法就是把各个语音分成单元，到时候用程序控制拟合播放。不仅仅是报时，如电子秤称重报数、计算器语音报时、智能家居控制中的智能提示，都需要语音。并且由文件系统支持，100多兆字节的存储空间，可以存放很多语音文件。不像一些语音模块，存储空间都是比较有限的，比如我采购的那款价格相对较高的语音模块，存储空间才8M。
下面我以一个WAV播放器为实例，介绍WAV播放类库的使用。
第一步：准备WAV声音文件
我们可以借助一些声音转换工具，把常见的MP3格式的文件转换为WAV格式的文件。比如GoldWave软件，声音文件最好重新采样，建议速率为16000Hz（最好不要大于44100Hz），如下图所示：

保存的格式，建议为：PCM unsigned 8bit，mono。16位、双声道播放（需要两路DA），WavPlay函数也是支持的，不过感觉没有必要，一是文件会增大几倍，但是音质改善并不大。
第二步：把WAV声音文件下载到文件系统
如果WAV文件不大，把WAV文件作为资源文件（WAV文件添加资源的时候，要修改扩展名，以二进制资源的方式加入）也是可以的，WavPlay函数可直接播放字节数组数据。但是对一些比较大的WAV文件，如一首歌曲，一般就得3M Byte左右的大小了，是不能添加到资源中去的。
我们还是用在博文《Html5:Canvas+WebSocket实现远程实时通信》中介绍的YFFileViewer工具，参见下图。

第三步：设计播放界面
我们采用YFSoft.WinForm库进行界面编写（WinForm相关博文，请参见《WinForm for .NET MF 功能一览》）。界面设计，我们还是先用桌面版的程序进行设计，设计好后，把代码加入.NET Micro Framework工程。

第四步：播放代码编写
（1）       枚举文件系统根目录下所有的WAV文件
[URL=][/URL]
string[] files = Directory.GetFiles("\\ROOT");
foreach(stringfileinfiles)
{
if(file.Substring(file.Length -3,3).ToLower() =="wav")
     {
          listBox1.Items.Add(file);
      }
}
[URL=][/URL]
（2）       播放和停止播放

[URL=][/URL]
privatevoidbutton1_Click(objectsender, EventArgs e)
 {    
      WavPlay.Play(listBox1.Text,true);
      tm.Enabled=true;
      progressBar1.Value=0;
      button1.Enabled=false;
      button2.Enabled=true;
}
privatevoidbutton2_Click(objectsender, EventArgs e)
 {
      WavPlay.Stop();
      tm.Enabled=false;
      button1.Enabled=true;
      button2.Enabled=false;
}
[URL=][/URL]
    WavPlay库下载：http://www.sky-walker.com.cn/MFRelease/library/v42/YFSoft.WavPlay.rar
    示例源码下载：http://www.sky-walker.com.cn/MFRelease/Sample/YFWavPlay.rar
    程序运行后界面如下：
   
注：DA输出可以接音箱，也可以接耳机，不过直接驱动扬声器，则声音有些小，需要加一个功放模块（可以单击这里，购买功放+喇叭套件）。
目前紫藤207平台已经支持屏幕横竖屏切换了，系统启动的时候，先检查是不是竖屏，如果不是，则自动切换（YFAccessFlash工具也可以配置横竖屏模式），相关代码如下：
//检查LCD是否竖屏显示模式
[URL=][/URL]
YFStream.Utility.LCD_ViewMode mode =YFStream.Utility.Instance.GetLcdMode();
if(mode !=YFStream.Utility.LCD_ViewMode.Portrait)
{
       YFStream.Utility.Instance.SetLcdMode(YFStream.Utility.LCD_ViewMode.Portrait);
//重启系统
       Microsoft.SPOT.Hardware.PowerState.RebootDevice(false);
       Thread.Sleep(Timeout.Infinite);
}
[URL=][/URL]
实际的运行效果如何，请看相关视频：

播放链接：http://v.youku.com/v_show/id_XNDgwODgyOTky.html
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MF简介：http://blog.csdn.net/yefanqiu/article/details/5711770
MF资料：http://www.sky-walker.com.cn/News.asp?Id=25
相关硬件: http://www.sky-walker.com.cn/Products.asp?Id=24