Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
닷넷: 2236. C# - Audio 장치 열람 (Windows Multimedia, NAudio) [링크 복사], [링크+제목 복사],
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정성태 (techsharer at outlook.com)
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(시리즈 글이 9개 있습니다.)
.NET Framework: 618. C# - NAudio를 이용한 MP3 파일 재생
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11092

닷넷: 2236. C# - Audio 장치 열람 (Windows Multimedia, NAudio)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13594

닷넷: 2237. C# - Audio 장치 열기 (Windows Multimedia, NAudio)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13595

닷넷: 2238. C# - WAV 기본 파일 포맷
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13596

닷넷: 2239. C# - WAV 파일의 PCM 데이터 생성 및 출력
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13597

닷넷: 2240. C# - WAV 파일 포맷 + LIST 헤더
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13598

닷넷: 2241. C# - WAV 파일의 PCM 사운드 재생(Windows Multimedia)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13599

닷넷: 2243. C# - PCM 사운드 재생(NAudio)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13601

닷넷: 2244. C# - PCM 오디오 데이터를 연속(Streaming) 재생 (Windows Multimedia)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13602




C# - Audio 장치 열람 (Windows Multimedia, NAudio)

다음과 같은 멋진 강좌가 있군요. ^^

Waveform
; http://www.soen.kr/lecture/library/waveform/wave.htm

"1.사운드 파일" 글에 있는 내용을 C#으로 실습해 볼 텐데요, 핵심은 단지 P/Invoke 메서드 2개 만드는 것뿐입니다.

using System.Runtime.InteropServices;

namespace AudioLibrary;

internal class NativeMethods
{
    [DllImport("winmm.dll", SetLastError = true)]
    public static extern uint waveOutGetNumDevs();

    [DllImport("winmm.dll", SetLastError = true, CharSet = CharSet.Auto)]
    public static extern uint waveOutGetDevCaps(IntPtr hwo, ref WAVEOUTCAPS pwoc, uint cbwoc);
}

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, CharSet = CharSet.Auto)]
public struct WAVEOUTCAPS
{
    public short wMid;
    public short wPid;
    public int vDriverVersion;

    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 32)]
    public string szPname;

    public int dwFormats;
    public short wChannels;
    public short wReserved;
    public int dwSupport;
}

이렇게 만들어 놨으면 간단하게 다음과 같이 호출할 수 있습니다.

using AudioLibrary;
using System.Runtime.InteropServices;

namespace ConsoleApp1;
internal class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        uint countOfDevices = NativeMethods.waveOutGetNumDevs();

        for (int i = 0; i < countOfDevices; i++)
        {
            WAVEOUTCAPS caps = new WAVEOUTCAPS();
            uint result = NativeMethods.waveOutGetDevCaps((IntPtr)i, ref caps, (uint)Marshal.SizeOf(caps));
            if (result == 0)
            {
                System.Console.WriteLine($"[{i}]: {caps.szPname}, {caps.wChannels} channels, {caps.dwFormats:x} formats, {caps.dwSupport:x} support");
            }
        }
    }
}

/* 출력 결과
[0]: Speakers (Realtek(R) Audio), 2 channels, fffff formats, 2e support
*/

출력 결과를 보면 formats가 0xfffff 값을 갖고 있는데요, 이것의 개별 비트 의미는 Visual C++의 "mmeapi.h" 헤더 파일에서 알아낼 수 있습니다.

/* defines for dwFormat field of WAVEINCAPS and WAVEOUTCAPS */
#define WAVE_INVALIDFORMAT     0x00000000       /* invalid format */
#define WAVE_FORMAT_1M08       0x00000001       /* 11.025 kHz, Mono,   8-bit  */
#define WAVE_FORMAT_1S08       0x00000002       /* 11.025 kHz, Stereo, 8-bit  */
#define WAVE_FORMAT_1M16       0x00000004       /* 11.025 kHz, Mono,   16-bit */
#define WAVE_FORMAT_1S16       0x00000008       /* 11.025 kHz, Stereo, 16-bit */
#define WAVE_FORMAT_2M08       0x00000010       /* 22.05  kHz, Mono,   8-bit  */
#define WAVE_FORMAT_2S08       0x00000020       /* 22.05  kHz, Stereo, 8-bit  */
#define WAVE_FORMAT_2M16       0x00000040       /* 22.05  kHz, Mono,   16-bit */
#define WAVE_FORMAT_2S16       0x00000080       /* 22.05  kHz, Stereo, 16-bit */
#define WAVE_FORMAT_4M08       0x00000100       /* 44.1   kHz, Mono,   8-bit  */
#define WAVE_FORMAT_4S08       0x00000200       /* 44.1   kHz, Stereo, 8-bit  */
#define WAVE_FORMAT_4M16       0x00000400       /* 44.1   kHz, Mono,   16-bit */
#define WAVE_FORMAT_4S16       0x00000800       /* 44.1   kHz, Stereo, 16-bit */

#define WAVE_FORMAT_44M08      0x00000100       /* 44.1   kHz, Mono,   8-bit  */
#define WAVE_FORMAT_44S08      0x00000200       /* 44.1   kHz, Stereo, 8-bit  */
#define WAVE_FORMAT_44M16      0x00000400       /* 44.1   kHz, Mono,   16-bit */
#define WAVE_FORMAT_44S16      0x00000800       /* 44.1   kHz, Stereo, 16-bit */
#define WAVE_FORMAT_48M08      0x00001000       /* 48     kHz, Mono,   8-bit  */
#define WAVE_FORMAT_48S08      0x00002000       /* 48     kHz, Stereo, 8-bit  */
#define WAVE_FORMAT_48M16      0x00004000       /* 48     kHz, Mono,   16-bit */
#define WAVE_FORMAT_48S16      0x00008000       /* 48     kHz, Stereo, 16-bit */
#define WAVE_FORMAT_96M08      0x00010000       /* 96     kHz, Mono,   8-bit  */
#define WAVE_FORMAT_96S08      0x00020000       /* 96     kHz, Stereo, 8-bit  */
#define WAVE_FORMAT_96M16      0x00040000       /* 96     kHz, Mono,   16-bit */
#define WAVE_FORMAT_96S16      0x00080000       /* 96     kHz, Stereo, 16-bit */

0xfffff니까... 위의 모든 포맷을 지원하는 것입니다. 그다음 support 값이 0x2e인데요, 이것 역시 헤더 파일에 이렇게 정의돼 있습니다.

#define WAVECAPS_PITCH          0x0001   /* supports pitch control */
#define WAVECAPS_PLAYBACKRATE   0x0002   /* supports playback rate control */
#define WAVECAPS_VOLUME         0x0004   /* supports volume control */
#define WAVECAPS_LRVOLUME       0x0008   /* separate left-right volume control */
#define WAVECAPS_SYNC           0x0010
#define WAVECAPS_SAMPLEACCURATE 0x0020

따라서 0x2e니까, WAVECAPS_SAMPLEACCURATE | WAVECAPS_LRVOLUME | WAVECAPS_VOLUME | WAVECAPS_PLAYBACKRATE 조합이 됩니다. 근래의 시스템에서는 사실상 아주 특별한 시스템이 아닌 한, 대체로 모두 위와 같은 출력을 나타낸다고 봐도 될 듯합니다.




요즘 같은 시대에 ^^ 로우-레벨 API를 이용해 직접 오디오를 제어하는 경우는 거의 없을 것입니다. 게다가 오픈소스로 너무 잘 만들어진 NAudio 패키지가 있기 때문에,

// https://github.com/naudio/NAudio/

Install-Package NAudio 

이전에 Win32 API로 작성했던 출력을 NAudio로도 매칭시켜 알아보겠습니다. 사실 NAudio도 Windows Multimedia에 대한 Interop을 WaveInterop 클래스에 모두 해주고 있습니다.

그래서, 위에서 작성한 소스코드를 그대로 다음과 같이 포팅할 수 있습니다.

// NAdio 사용

int countOfDevices = WaveInterop.waveOutGetNumDevs();

for (int i = 0; i < countOfDevices; i++)
{
    WaveOutCapabilities caps = new WaveOutCapabilities();
    MmResult result = WaveInterop.waveOutGetDevCaps(i, out caps, Marshal.SizeOf(caps));
    if (result == MmResult.NoError)
    {
        System.Console.WriteLine($"[{i}]: {caps.szPname}, {caps.wChannels} channels, {caps.dwFormats:x} formats, {caps.dwSupport:x} support");
    }
}

/* dwFormats, dwSupport 값은 각각 supportedFormats, support 필드로 담고 있지만 private으로 정의 */

private static long GetFormats(WaveOutCapabilities caps)
{
    long formats = 0;

    foreach (var value in Enum.GetValues<SupportedWaveFormat>())
    {
        if (caps.SupportsWaveFormat(value) == true)
        {
            formats |= (long)value;
        }
    }

    return formats;
}

private static int GetSupports(WaveOutCapabilities caps)
{
    FieldInfo? fi = caps.GetType().GetField("support", System.Reflection.BindingFlags.NonPublic | System.Reflection.BindingFlags.Instance);
    if (fi == null)
    {
        return 0;
    }

    object objValue = fi.GetValue(caps);
    if (objValue == null)
    {
        return 0;
    }

    return (int)objValue;
}


또한 github의 문서를 보면 아래와 같은 글로 다양한 방법을 소개하고 있습니다.

Enumerating Audio Devices
; https://github.com/naudio/NAudio/blob/master/Docs/EnumerateOutputDevices.md

그중에서 WaveOut은 NAudio.WinForms 패키지를 추가로 참조해야 하고,

Install-Package NAudio.WinForms

.NET Core/5+인 경우 TargetFramework을 명시적으로 "-windows" 접미사를 명시해 플랫폼 제한을 걸어야 합니다.

<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">

  <PropertyGroup>
    <OutputType>Exe</OutputType>
    <TargetFramework>net8.0-windows</TargetFramework>
    <ImplicitUsings>enable</ImplicitUsings>
    <Nullable>enable</Nullable>
  </PropertyGroup>

  <ItemGroup>
    <PackageReference Include="NAudio" Version="2.2.1" />
    <PackageReference Include="NAudio.WinForms" Version="2.2.1" />
  </ItemGroup>

</Project>

이후에는 문서에 나온 내용대로 코딩하시면 됩니다. ^^

for (int n = -1; n < WaveOut.DeviceCount; n++)
{
    var caps = WaveOut.GetCapabilities(n);
    System.Console.WriteLine($"[{n}]: {caps.ProductName}, {caps.Channels} channels, {GetFormats(caps):x} formats, {GetSupports(caps):x} support");
}

/* 출력 결과
[-1]: Microsoft Sound Mapper, 2 channels, fffff formats, 2e support
[0]: Speakers (Realtek(R) Audio), 2 channels, fffff formats, 2e support
*/

그런데 "1.사운드 파일" 글과는 달리 -1부터 루프를 돌고 있으며 실제로 -1이 "Microsoft Sound Mapper"라는 이름을 가지고 있습니다. 검색해 보면,

Q. What is Microsoft Sound Mapper?
; https://www.soundonsound.com/sound-advice/q-what-microsoft-sound-mapper

이것은 실제 장치는 아니고, 사용자가 playback/recording 용으로 선택한 장치로의 통로 역할을 하는 가상 장치를 의미한다고 합니다. ("WME-WDM" 또는 "Wave Mapper"라고 표기되는 경우도 있다고.) 설명을 보면, 단순히 사용자가 선택한 오디오 장치로의 alias가 아닌, 엄연히 가상 장치로써 나름 하는 역할이 있는 것 같습니다. (저도 이 분야로는 초짜라. ^^)

(첨부 파일은 이 글의 예제 코드를 포함합니다.)

참고로, -1부터 for 루프를 돌았던 것은 Win32 API와 NAudio WaveInterop 예제 코드에도 그대로 적용해 WaveOut과 동일한 결과를 얻을 수 있습니다.




[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]







[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 4/13/2024]

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