OSS（Open Sound System）是 unix 平台上一个统一的音频接口, 即只要音频处理应用程式按照OSS的API来编写，那么在移植到另外一个平台时，只需要重新编译即可。

OSS（Open Sound System）是unix平台上一个统一的音频接口。以前，每个Unix厂商都会提供一个自己专有的API，用来处理音频。这就意味着为一种Unix平台编写的音频处理应用程式，在移植到另外一种Unix平台上时，必须要重写。不但如此，在一种平台上具备的功能，可能在另外一个平台上无法实现。但是， OSS出现以后情况就大不相同了，只要音频处理应用程式按照OSS的API来编写，那么在移植到另外一个平台时，只需要重新编译即可。因此，OSS提供了源代码级的可移植性。

同时，很多的Unix工作站中，只能提供录音和放音的功能。有了OSS后，给这些工作站带来了 MIDI功能，加上音频流、语音识别/生成、电脑电话（CT）、JAVA连同其他的多媒体技术，在Unix工作站中，同样能够享受到同Windows、 Macintosh环境相同的音频世界。另外，OSS还提供了和视频和动画播放同步的音频能力，这对在Unix中实现动画、游戏提供了帮助。

本文首先解释在音频编程时经常碰到的名词、设备文档的含义，然后分别在录音、播放、Mixer方面对OSS接口的使用方法进行介绍。由于OSS API十分丰富，因此在本文中只介绍那些最为常用的接口。对于OSS API的一个完整描述，能够参考[1]。

一、基础知识

数字音频设备（有时也称codec，PCM，DSP，ADC/DAC设备）：播放或录制数字化的声音。他的指标主要有：采样速率（电话为8K，DVD为96K）、channel数目（单声道，立体声）、采样分辨率（8-bit，16-bit）。

mixer（混频器）：用来控制多个输入、输出的音量，也控制输入（microphone，line-in，CD）之间的转换。

synthesizer（合成器）：通过一些预先定义好的波形来合成声音，有时用在游戏中声音效果的产生。

MIDI 接口：MIDI接口是为了连接舞台上的synthesizer、键盘、道具、灯光控制器的一种串行接口。

在Unix系统中，任何的设备都被统一成文档，通过对文档的访问方式（首先open，然后read/write，同时能够使用ioctl读取/配置参数，最后close）来访问设备。在OSS中，主要有以下的几种设备文档：

  • /dev/mixer：访问声卡中内置的mixer，调整音量大小，选择音源。
  • /dev/sndstat：测试声卡，执行cat /dev/sndstat会显示声卡驱动的信息。
  • /dev/dsp 、/dev/dspW、/dev/audio：读这个设备就相当于录音，写这个设备就相当于放音。/dev/dsp和/dev/audio之间的区别在于采样的编码不同，/dev/audio使用μ律编码，/dev/dsp使用8-bit（无符号）线性编码，/dev/dspW使用16-bit（有符号）线形编码。/dev/audio主要是为了和SunOS兼容，所以尽量不要使用。
  • l /dev/sequencer：访问声卡内置的，或连接在MIDI接口的synthesizer。

这些设备文档的设备编号见[1]。

二、音频编程

OSS为音频编程提供三种设备，分别是/dev/dsp，/dev/dspW和/dev/audio，前面已提到了他们之间的区别。

用户能够直接使用Unix的命令来放音和录音，命令cat /dev/dsp >xyz可用来录音，录音的结果放在xyz文档中；命令cat xyz >/dev/dsp播放声音文档xyz。

假如通过编程的方式来使用这些设备，那么Unix平台通过文档系统提供了统一的访问接口。程式员能够通过文档的操作函数直接控制这些设备，这些操作函数包括：open、close、read、write、ioctl等。下面我们就分别讨论打开音频设备、放音、录音和参数调整。

1. 打开音频设备


1) 头文档定义



            /*

            * Standard includes

            */

            #include <ioctl.h>

            #include <unistd.h>

            #include <fcntl.h>

            #include <sys/soundcard.h>

            /*

            * Mandatory variables.

            */

            #define BUF_SIZE 4096

            int audio_fd;

            unsigned char audio_buffer[BUF_SIZE];


2) 打开设备


            if ((audio_fd = open(DEVICE_NAME, open_mode, 0)) == -1) {

            /* Open of device failed */

            perror(DEVICE_NAME);

            exit(1);

            }

open_mode有三种选择：O_RDONLY，O_WRONLY和O_RDWR，分别表示只读、只写和读写。OSS建议尽量使用只读或只写，只有在全双工的情况下（即录音和放音同时）才使用读写模式。

2. 录音



            int len;

            if ((len = read(audio_fd, audio_buffer, count)) == -1) {

            perror("audio read");

            exit(1);

            }

count为录音数据的字节个数（建议为2的指数），但不能超过audio_buffer的大小。从读字节的个数能够精确的测量时间，例如8kHZ 16-bit stereo的速率为8000*2*2=32000bytes/second，这是知道何时停止录音的唯一方法。

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