深入探究NAudio

一、NAudio 倒着播放

NAudio 是一个用于处理音频的 .NET 类库，提供了一系列完整的音频处理功能，支持播放、录制、转换和编辑音频文件等操作。其中最基础的功能包括播放和录制功能。NAudio 倒着播放并不是我们通常使用的功能，但是我们可以借此了解 NAduio 中的一些特性。

要实现倒着播放，我们需要借助于 WaveFileReader 和 WaveOutProvider 这两个类：先使用 WaveFileReader 读取音频文件，然后再使用 WaveOutProvider 来播放音频。代码示例如下：

private void btnReverse_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var fileName = @"test.wav";
    var reader = new WaveFileReader(fileName);
    var fmt = reader.WaveFormat;
    var bytes = reader.Length;

    var reverseBuffer = new byte[bytes];
    reader.Read(reverseBuffer, 0, (int)bytes);

    var reverseProvider = new ReverseBytesSampleProvider(reverseBuffer, fmt);

    var waveOutProvider = new WaveOutEvent();
    waveOutProvider.Init(reverseProvider);
    waveOutProvider.Play();
}

在代码中，我们先使用 WaveFileReader 读取待播放的音频文件，然后将音频文件的每个字节倒置，最终使用 WaveOutProvider 播放处理过的音频。

二、音响dynaudio

NAudio 除了提供基础的播放和录制功能之外，还有一些高级特性可以用来处理音频。dynaudio 库可用于实现直观的音频图形化显示效果，以便用于分析音频。以播放音频文件为例，代码如下：

private void btnPlay_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var fileName = @"test.wav";
    var wfr = new WaveFileReader(fileName);

    var waveform = new WaveChannel32(wfr);

    var player = new WaveOut();
    var dynaudio = new Dynaudio();

    player.Init(waveform);
    player.Play();

    while (player.PlaybackState == PlaybackState.Playing)
    {
        dynaudio.Visualize(waveform);
        Thread.Sleep(33);
    }
}

在代码中，我们使用了 WaveChannel32 来增加音频的流畅度，并将其初始化到 WaveOut 播放器上。而 dynaudio 则用于实现音频图形化。

三、其他相关功能介绍

1. 使用 NAudio 进行音频录制

使用 NAudio 进行音频录制的操作非常简单，首先，需要使用 WaveIn 类初始化音频输入设备。代码示例如下：

private WaveIn sourceStream = null;
private WaveFileWriter waveWriter = null;
private string outputFilePath = "test.wav";

private void btnRecord_Click(object sender, EventArgs e)
{
    if (sourceStream == null)
    {
        sourceStream = new WaveIn();
        sourceStream.WaveFormat = new WaveFormat(44100, WaveIn.GetCapabilities(0).Channels);

        sourceStream.DataAvailable += new EventHandler(sourceStream_DataAvailable);
        waveWriter = new WaveFileWriter(outputFilePath, sourceStream.WaveFormat);
        sourceStream.StartRecording();
    }
}

void sourceStream_DataAvailable(object sender, WaveInEventArgs e)
{
    if (waveWriter == null) return;

    waveWriter.Write(e.Buffer, 0, e.BytesRecorded);
    waveWriter.Flush();
}

在以上代码中，首先初始化 WaveIn 输入数据格式，之后注册 sourceStream_DataAvailable 事件，当录音设备收集到数据时，该方法将被执行。

2. 处理音频数据

NAudio 也提供了处理音频数据的能力，这里我们以 WAV 文件为例介绍一些常用的操作。代码如下：

private void btnModify_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var fileName = @"test.wav";
    var reader = new WaveFileReader(fileName);
    var writer = new WaveFileWriter("modified.wav", reader.WaveFormat);

    var buffer = new byte[reader.Length];
    reader.Read(buffer, 0, (int)reader.Length);

    for (int i = 0; i < buffer.Length; i += 2)
    {
        short sample = BitConverter.ToInt16(buffer, i);
        byte[] sampleBytes = BitConverter.GetBytes((short)(sample * 0.5));
        sampleBytes.CopyTo(buffer, i);
    }

    writer.Write(buffer, 0, (int)reader.Length);
    writer.Flush();
    writer.Close();
}

在代码中，我们以 WAV 文件为例读取音频文件，然后将每个样本大小减半，最终保存为另一个文件。

3. 使用 NAudio 控制播放

使用 NAudio 控制音频播放可以使用 WaveOut，这里我们以播放 MP3 文件为例。代码如下：

private void btnPlay_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var fileName = @"test.mp3";
    var reader = new Mp3FileReader(fileName);
    var player = new WaveOutEvent();

    player.Init(reader);
    player.Play();
}

在代码中，我们使用 Mp3FileReader 读取 MP3 文件，并使用 WaveOutEvent 控制音频播放。

4. 多个音频合成

在 NAudio 中，可以将多个音频合成为一个音频文件，具体步骤如下：

1. 使用 WaveFileReader 读取音频文件。

2. 使用 WaveChannel32 将音频转换为 32 位浮点数格式。

3. 使用 OffsetSampleProvider 来设置音频开始处相对应的偏移量。

4. 转换为需要的 IWaveProvider 格式。

5. 使用 MixingSampleProvider 将音频混合。

6. 最终输出为一个音频文件。

代码如下：

private void btnMerge_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var a = new WaveFileReader("a.wav");
    var b = new WaveFileReader("b.wav");

    var mixer = new MixingSampleProvider(new[] { a, b });

    var provider = new OffsetSampleProvider(mixer.ToWaveProvider());
    provider.SkipOver = TimeSpan.FromSeconds(5);

    var master = new WaveFileWriter("merged.wav", provider.WaveFormat);
    var buffer = new byte[provider.WaveFormat.BytesPerSecond * 2];
    while (true)
    {
        var read = provider.Read(buffer, 0, buffer.Length);
        if (read == 0)
        {
            break;
        }
        master.Write(buffer, 0, read);
    }

    master.Dispose();
}

以上示例中，我们将两个音频文件合成为一个音频文件，并设置偏移量为 5 秒钟。

结论

NAudio 是一个十分强大的音频处理库，提供了许多音频处理的基础功能，例如播放、录制、转换以及编辑音频文件等操作。不仅如此，还提供了许多更高级的特性，例如使用 dynaudio 库实现音频图形化。在所有的示例中，您都可以清晰地看到使用 NAudio 处理音频的便捷性。