VoicePipe

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VoicePipe 是一款适用于 Windows 的轻量级、高性能音频路由与混音工具。它可以让您精准捕获指定应用程序的音频，将其与您的麦克风输入实时无缝混合，并将混音结果输出到虚拟音频线（例如 VB-Cable）。

这对于主播、播客和游戏玩家非常有用，您可以在语音聊天软件（如 Discord、Zoom 或 Teams）中共享游戏声音或音乐，而不会同时将系统其他杂音（如通知提示音、后台网页视频声音等）广播出去。

⬇️ 下载与使用

• 直接下载: VoicePipeSetup.exe (包含运行环境及虚拟声卡驱动，双击一键安装)
• 使用方法:
  1. 安装后打开 VoicePipe。
  2. 在顶部下拉菜单选择你想捕获声音的应用程序（如：某个游戏或音乐播放器）。
  3. 在麦克风下拉菜单选择你的物理麦克风。
  4. 点击 开始混音 开始混音。
  5. 在你的语音软件（如 Discord、KOOK、YY 等）中，将麦克风输入设备设置为 CABLE Output (VB-Audio Virtual Cable) 即可。

✨ 核心特性

• 基于进程的音频隔离：使用 Windows 10/11 的 WASAPI Per-Process Loopback API，精确捕获单个应用程序的音频，自动忽略所有其他系统声音。
• 进程智能归并：多进程应用（Chrome、Edge 等）会派生大量子进程，VoicePipe 按进程名归并，列表中一个应用只显示一条，并自动定位到「根进程」。配合进程树捕获，所有标签页 / 子进程的声音都能一并抓到，绝不遗漏。
• 零回声设计：捕获的应用程序音频被直接路由至虚拟麦克风。您能像平常一样听到游戏声音，而您的听众只会听到干净的混音，绝不产生递归回声。麦克风列表自动过滤 VB-Cable 回环录音端，启动前还会校验，杜绝反馈啸叫。
• AI 神经网络降噪：集成 Xiph RNNoise 神经网络降噪，可在您说话的同时去除键盘声、风扇声、底噪等背景噪声。提供「降噪强度」滑块（干湿混合），可在「彻底去噪」与「保留人声自然质感」之间自由调节，避免人声发空。仅作用于麦克风，绝不影响应用音频。
• 本地监听：可将混音实时回放到您的耳机，边混边听确认效果。支持单独监听麦克风 / 应用音频，或监听整个输出；监听输出设备可自由选择（默认跟随系统）。监听走完全独立的输出链，绝不影响发往 VB-Cable 的低延迟主路径。
• 全局热键：可自定义「麦克风静音」「启停混音」全局热键，游戏全屏不切窗口也能一键操作。
• 系统托盘：支持关闭到托盘后台常驻，配合开机自启与自动接续上次的音频源 / 麦克风，挂后台一步到位。
• 智能会话缓存：针对 Windows Per-Process Loopback API 不允许快速重新激活的限制，采用按 PID 缓存的架构。切换音频源时即时复用，无需等待或重启应用。
• Pull 模型混音引擎：基于 IWaveProvider 的 Pull 架构，WaveOutEvent 按设备时钟精确拉取混音数据，从根本上消除了推送模型导致的卡顿与延迟问题。VB-Cable 输出端固定 10ms 超低延迟。
• 全链路 48kHz：整条管线统一工作在 48kHz，与现代麦克风、系统混音、VB-Cable 及 RNNoise 的原生采样率一致，消除多余的来回重采样，音质更干净、延迟更低。
• 高保真音质：支持 16-bit, 24-bit 以及 32-bit 浮点麦克风输入格式，自动将多声道降混至立体声。采用 Catmull-Rom 三次样条重采样与 tanh 软限幅，确保高频细节与动态余量。
• 削波指示：音量条在接近满刻度（≥99%）时变红，提示您该降低增益以避免爆音。
• 实时诊断控制台：内置实时诊断控制台（在界面任意处右键单击即可打开），可随时监控底层音频数据流、设备初始化状态与关键状态变化日志，轻松排查问题。
• 现代化极简 UI：提供现代化的 WPF 极简界面，设置以内嵌页面滑动切换（带动画），支持全局深色/浅色模式、5 种语言（简中/繁中/英/日/韩），并带有实时的声波频谱可视化效果。所有音量、增益、降噪、监听等设置即时生效并自动保存。

🛠 系统要求

• 操作系统: Windows 10 Build 19041 (Version 2004) 或更高版本，或 Windows 11。（由于需要使用 WASAPI 进程捕获接口）。
• 运行环境: 安装包已内置 .NET 8.0 运行时（自包含），无需额外安装。
• 虚拟音频线: 必须安装 VB-Cable（安装包已内置）。VoicePipe 启动后会自动寻找并输出到 "CABLE Input" 设备。

🏗 从源码构建

1. 克隆本仓库。
2. 确保您已安装 .NET 8.0 SDK。
3. 进入 src/VoicePipe 目录。
4. 运行编译命令：

   dotnet build -c Release

5. 若要打包为独立运行文件（无需安装 .NET 环境）：

   dotnet publish -c Release -r win-x64 --self-contained true

📦 安装包打包

VoicePipe 使用 Inno Setup 将主程序与 VB-Cable 驱动打包成一个对小白友好的单文件安装程序。

1. 下载并安装 Inno Setup 6。
2. 在 Inno Setup 中打开仓库根目录的 VoicePipe.iss。
3. 点击 Compile (编译)。
4. 编译好的最终安装包 VoicePipeSetup.exe 将生成在 Output 文件夹中。

🧠 运行原理

┌──────────────┐    float[]     ┌─────────────────┐    IWaveProvider.Read()    ┌──────────────────┐
│ Loopback     │ ──────────────►│                 │ ◄──────────────────────── │                  │
│ Capturer     │   FeedApp()    │  AudioMixEngine │                           │ VirtualMicWriter │ ──► CABLE Input
│ (Per-PID     │                │  (RingBuffer ×2 │   mixed float[] PCM      │ (WaveOutEvent    │     (VB-Cable)
│  缓存池)      │                │   + Resampler   │ ─────────────────────────►│  10ms 低延迟)    │
│              │                │   @48kHz)       │                           └──────────────────┘
└──────────────┘                │                 │   monitor float[] PCM     ┌──────────────────┐
┌──────────────┐    float[]     │                 │ ─────────────────────────►│ MonitorOutput    │ ──► 耳机/默认设备
│ MicCapturer  │ ──► RNNoise ──►│                 │                           │ (独立输出链)      │     (本地监听)
│ (WASAPI)     │   FeedMic()    └─────────────────┘                           └──────────────────┘
└──────────────┘   仅麦克风降噪

1. LoopbackCapturer：通过 COM 底层接口 (IAudioClient, ActivateAudioInterfaceAsync) 发起 Per-Process Loopback 流，使用 INCLUDE_TARGET_PROCESS_TREE 精准捕获目标进程及其整个子进程树（覆盖浏览器多标签页 / 音频服务子进程）。所有已激活的会话按 PID 缓存在 PipelineManager 中，切换音频源时直接复用，避免 Windows API 重复激活失败。
2. ProcessEnumerator：用 Toolhelp 快照获取进程父子关系，把同名多进程应用归并到「根进程」，列表中一个应用只显示一条。
3. MicCapturer：使用 NAudio 的 WasapiCapture 捕获麦克风输入，并将 PCM 数据统一标准化为 32-bit IEEE Float 格式，完美兼容 16/24/32-bit 的各类专业声卡。
4. RnnoiseDenoiser：基于 Xiph RNNoise 神经网络的实时降噪，仅作用于麦克风路径（48kHz 单声道，原生采样率无需重采样）。采用干湿混合在去噪与人声自然度之间平衡。关闭时为纯直通，绝不影响应用音频。
5. AudioMixEngine：实现 IWaveProvider 接口，由 WaveOutEvent 按设备时钟拉取数据（Pull 模型）。通过线程安全的双 RingBuffer 读取音频流，统一工作在 48kHz，Catmull-Rom 三次样条重采样，tanh 软限幅保护动态范围，并在同一循环内生成本地监听信号与 UI 波形数据。
6. VirtualMicWriter：接收混合完成的 32-bit float PCM 数据，使用 WASAPI 共享模式（10ms 超低延迟）持续写入 VB-Cable 的 "CABLE Input" 端点。
7. MonitorOutput：独立于 VB-Cable 的本地监听输出链，从混音引擎的独立监听缓冲拉取数据，回放到用户选择的播放设备（默认系统默认）。完全隔离，绝不影响 VB-Cable 主路径的低延迟。
8. PipelineManager：管线协调中心。维护 Dictionary<int, LoopbackCapturer> 缓存池，通过闭包检查 _currentPid 确保仅活跃 PID 的数据参与混音。StopAsync 只停输出和麦克风，loopback 保持后台运行以支持即时恢复。

📄 开源协议

本项目采用 GNU AGPL v3.0 协议开源。详细信息请参阅 LICENSE 文件。 请注意：项目内附带的 VB-Cable 驱动安装器 (deps/vbcable_extracted) 受 VB-Audio 官方授权条款约束。