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C++怎么使用JUCE框架_C++开发跨平台音频应用与VST插件入门
JUCE 是专为音频应用开发的跨平台 C++ 框架,1. 通过官网下载 Projucer 工具并注册账户以管理项目;2. 创建音频应用需选择模板并启用核心模块,导出 IDE 工程后编译运行;3. 实现正弦波发声器需重写 prepareToPlay 和 getNextAudioBlock 回调函数,生成 440Hz 音频信号;4. 开发插件应选用 Audio Plug-in 模板,编写 PluginProcessor 中的 processBlock 逻辑并在 DAW 中测试;5. 跨平台部署需配置各系统特定设置,如 macOS 签名、Windows 编译环境等。掌握 JUCE 可高效开发专业音频软件。

JUCE 是一个功能强大的 C++ 框架,专为开发跨平台音频应用和音乐插件(如 VST、AU、AAX)而设计。它封装了底层系统差异,提供了统一的 API 来处理音频处理、GUI 界面、MIDI、文件操作等,非常适合制作数字音频工作站(DAW)、合成器、效果器插件等。

1. 安装 JUCE 与 Projucer 工具

JUCE 的核心工具是 Projucer,它是一个项目管理器,用于创建、配置和导出跨平台工程。

  • 访问官网 juce.com 下载并安装 JUCE SDK 和 Projucer。
  • 安装完成后打开 Projucer,它是图形化界面工具,用来生成 Visual Studio、Xcode、Makefile 等工程文件。
  • 注册免费账户可解锁个人使用权限(必须登录以激活模块)。

2. 创建第一个音频应用程序

使用 Projucer 创建一个桌面音频应用:

  • 点击 “New Project” → “Audio Application”,填写项目名称和保存路径。
  • 在 “Modules” 选项中确保启用了 juce_audio_basics、juce_audio_devices、juce_audio_processors、juce_core、juce_gui_basics 等核心模块。
  • 点击 “Save Project” 后,再点击 “Export IDE Project” 生成对应平台的工程(如 Visual Studio 或 Xcode)。
  • 用 IDE 打开生成的工程即可编译运行空白音频窗口。

主逻辑代码位于 MainComponent.cpp 中,继承自 AudioIODeviceCallback 或使用 AudioDeviceManager 注册回调来处理实时音频流。

3. 实现简单的正弦波发声器

paint() 方法之外,你需要重写音频回调函数来生成声音:

void MainComponent::prepareToPlay (int samplesPerBlockExpected, double sampleRate)
{
    currentSampleRate = sampleRate;
    angleDelta = 440.0 / sampleRate * MathConstants::twoPi;
}

void MainComponent::getNextAudioBlock (const AudioSourceChannelInfo& bufferToFill) { auto leftBuffer = bufferToFill.buffer->getWritePointer (0, bufferToFill.startSample); auto rightBuffer = bufferToFill.buffer->getWritePointer (1, bufferToFill.startSample);

for (int i = 0; i < bufferToFill.numSamples; ++i)
{
    auto sample = std::sin (currentAngle);
    leftBuffer[i]  = sample;
    rightBuffer[i] = sample;
    currentAngle += angleDelta;
    if (currentAngle >= MathConstants::twoPi) currentAngle -= MathConstants::twoPi;
}

}

void MainComponent::releaseResources() { // 清理资源 }

这段代码让程序输出 440Hz 正弦波。记得在构造函数中设置音频设备管理器:

audioDeviceManager.initialise (0, 2, nullptr, true);

4. 开发 VST/AU 插件的基本流程

要创建插件,选择 Projucer 中的 “Audio Plug-in” 项目类型:

  • 设定插件名称、制造商、类型(Effect、Synth 等)以及支持的格式(VST3 最常用)。
  • JUCE 会自动生成 PluginProcessor.cpp/hPluginEditor.cpp/h
  • PluginProcessor 负责音频处理逻辑;PluginEditor 负责 UI 界面。
  • processBlock() 中循环处理每个音频样本或缓冲区。

例如,在 processBlock() 中添加增益控制:

for (auto i = 0; i < buffer.getNumSamples(); ++i)
{
    buffer.getSample(0, i) *= gainValue;
    buffer.getSample(1, i) *= gainValue;
}

编译后可在 DAW(如 Reaper、Cubase、GarageBand)中加载生成的 VST3 文件测试。

5. 跨平台与部署注意事项

JUCE 支持 Windows、macOS、Linux、iOS 和 Android。

  • Windows 上推荐使用 Visual Studio + vcpkg 配置依赖。
  • macOS 需要签名和公证才能运行插件(尤其在 macOS 10.15+)。
  • Linux 用户需注意 JACK/ALSA 兼容性,可构建 standalone app 或插件。
  • 发布前在 “Projucer → Export Settings” 设置正确的版本号、Bundle ID、图标等元数据。

基本上就这些。JUCE 学习曲线略陡,但一旦掌握,就能高效开发专业级音频软件。官方文档和社区论坛是很好的补充资源。