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消除笔记本的高频电流噪音
季光dummyshining365@.dum
摘要：有些笔记本在使用中发出一种高频电流噪音。这种噪音随着硬盘的读写，用户对窗口界面中的滚动条的拉动发生变化，并在操作系统启动之后几乎始终存在，只有当用户播放音频文件时这种噪音会消失。本文利用这一特点针对Windows操作系统给出了消除噪音解决方案。本文设计了一个占用资源较少的Windows系统服务，在里面模拟音频文件的播放，从而将噪音消除。
关键字：笔记本高频电流噪音　Windows系统服务

问题分析
有些笔记本由于设计方面的问题，如果使用了USB设备或蓝牙模块，在运行中会发出一种高频电流噪音。例子包括Dell D610，Think R60e（在使用电池的模式下）。这种噪音的来源并未得到官方的解释。但是有些厂商已经发布了修复这种噪音问题的BIOS补丁[1]。但是某些厂商并未正面解决这个问题[2]。
有一种比较方便易行的方法可以把这种噪音消除：播放一个音频文件，然后按下暂停按钮。某些用户反映在运行一些游戏时也可以将噪音消除，其实也是利用了游戏背景音乐的作用。但是这种方法的缺点是需要手工操作，并且音乐播放器往往占用大量的内存。我们应该考虑用一种节省的方式实现它。
设计与实现
Windows提供了一组波形音频的编程接口。我们可以利用它们模拟播放器的暂停状态：
//代码: 模拟播放器的暂停状态
HWAVEOUT hWaveOut;          //波形音频输出句柄
BYTE mute[MUTE_LENGTH];     //静音符号串
WAVEFORMATEX waveformat = {
    WAVE_FORMAT_PCM, 1, SAMPLE_RATE, SAMPLE_RATE, 1, 8, 0
};                          //设定波形音频的格式
WAVEHDR waveHdr = {
    0, MUTE_LENGTH, 0, 0, 0, 1, NULL, 0
};                          //音频数据信息头

FillMemory(mute, MUTE_LENGTH, (BYTE)0x80);  //用静音符号填充
waveHdr.lpData = mute;                      //初始化信息头指针
//打开音频设备
waveOutOpen (&hWaveOut, WAVE_MAPPER, &waveformat, 0, 0, CALLBACK_FUNCTION);
//准备信息头
waveOutPrepareHeader (hWaveOut, &waveHdr, sizeof (WAVEHDR)) ;
//播放静音符号
waveOutWrite (hWaveOut, &waveHdr, sizeof (WAVEHDR)) ;
//暂停
waveOutPause(hWaveOut) ;
利用这段代码写一个win32程序，保证程序进程不会退出（可利用一个含有Sleep调用的死循环或弹出一个模态对话框实现），即可实现消除噪音的作用。
然而这样做仍然不够完善。我们希望系统在启动的时候，无论有用户登录与否，都能够自动地调用它。为了解决这一问题，我们应当把它改造为Windows的系统服务。
Windows系统服务的编写需要服从一定的格式规范，请参阅相关文献[3]，本文不予详述。需要注意的是，如果编写为独立的Windows服务，仍然需要1,900K左右的内存；如果编写为寄存在svchost中的服务[4]，则可以把内存占用量大大降低，达到300~400K。本文采用了后者。
完整代码如下(我们把服务名取作DenoiseSvc31)：
/*消电流噪声 svchost版 3.1*/
#include 
#include 

#define SLEEP_TIME 10000
#define SERVICE_NAME "DenoiseSvc31" //服务名
#define MUTE_LENGTH 128
#define SAMPLE_RATE 11025

SERVICE_STATUS          ServiceStatus;
SERVICE_STATUS_HANDLE   hStatus;

void InitService(void) {
    HWAVEOUT hWaveOut ;
    BYTE mute[MUTE_LENGTH];
    WAVEFORMATEX waveformat = {
        WAVE_FORMAT_PCM, 1, SAMPLE_RATE, SAMPLE_RATE, 1, 8, 0
    };
    WAVEHDR waveHdr = {
        0, MUTE_LENGTH, 0, 0, 0, 1, NULL, 0
    };

    FillMemory(mute, MUTE_LENGTH, (BYTE)0x80);
    waveHdr.lpData = mute;
    waveOutOpen (&hWaveOut, WAVE_MAPPER, &waveformat, 0,0,CALLBACK_FUNCTION);
    waveOutPrepareHeader (hWaveOut, &waveHdr, sizeof (WAVEHDR)) ;
    waveOutWrite (hWaveOut, &waveHdr, sizeof (WAVEHDR)) ;
    waveOutPause(hWaveOut) ;
}

void ControlHandler(DWORD request)
{
    switch(request) {
    case SERVICE_CONTROL_STOP:
    case SERVICE_CONTROL_SHUTDOWN:
        ServiceStatus.dwWin32ExitCode = 0;
        ServiceStatus.dwCurrentState = SERVICE_STOPPED;
        SetServiceStatus (hStatus, &ServiceStatus);
        return;

    default:
        break;
    }

    // Report current status
    SetServiceStatus (hStatus, &ServiceStatus);

    return;
}

#pragma argsused
__declspec(dllexport) VOID WINAPI ServiceMain(DWORD dwArgc, LPTSTR *lpszArgv)
{
    ServiceStatus.dwServiceType = SERVICE_WIN32_SHARE_PROCESS;
    ServiceStatus.dwCurrentState = SERVICE_START_PENDING;
    ServiceStatus.dwControlsAccepted = SERVICE_ACCEPT_STOP |
        SERVICE_ACCEPT_SHUTDOWN;
    ServiceStatus.dwWin32ExitCode = 0;
    ServiceStatus.dwServiceSpecificExitCode = 0;

    ServiceStatus.dwCheckPoint = 0;
    ServiceStatus.dwWaitHint = 0;

    hStatus = RegisterServiceCtrlHandler( SERVICE_NAME,
        (LPHANDLER_FUNCTION)ControlHandler);
    if (hStatus == (SERVICE_STATUS_HANDLE)0) {
        // Registering Control Handler failed
        return;
    }
    // Initialize Service
    InitService();

    // We report the running status to SCM.
    ServiceStatus.dwCurrentState = SERVICE_RUNNING;
    SetServiceStatus (hStatus, &ServiceStatus);

    // The worker loop of a service
    while (ServiceStatus.dwCurrentState == SERVICE_RUNNING) {
        Sleep(SLEEP_TIME);
    }
    return;
}
Svchost服务要求可执行文件必须为动态链接库。我们把它编译为denoise.dll并拷贝到%windir%\system32目录下。剩下的任务就是把它安装到系统上。
为系统添加一个服务需要修改注册表。对于Svchost服务，需要修改的地方包括：
l         HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Microsoft\Windows NT\CurrentVersion\SvcHost：把服务添加到某个Svchost组内。
l         HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services：添加服务的主键及相关键值。
代码如下：
Windows Registry Editor Version 5.00

[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\DenoiseSvc31]
"Type"=dword:00000020
"Start"=dword:00000002
"ErrorControl"=dword:00000001
"ImagePath"=hex(2):25,00,53,00,79,00,73,00,74,00,65,00,6d,00,52,00,6f,00,6f,00,\
  74,00,25,00,5c,00,73,00,79,00,73,00,74,00,65,00,6d,00,33,00,32,00,5c,00,73,\
  00,76,00,63,00,68,00,6f,00,73,00,74,00,2e,00,65,00,78,00,65,00,20,00,2d,00,\
  6b,00,20,00,48,00,54,00,54,00,50,00,46,00,69,00,6c,00,74,00,65,00,72,00,00,\
  00
"DisplayName"="DenoiseSvc31"
"DependOnService"=hex(7):4c,00,61,00,6e,00,6d,00,61,00,6e,00,57,00,6f,00,72,00,\
  6b,00,73,00,74,00,61,00,74,00,69,00,6f,00,6e,00,00,00,00,00
"DependOnGroup"=hex(7):00,00
"ObjectName"="NT AUTHORITY\\LocalService"
"Description"="消除笔记本的高频电流噪音"

[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\DenoiseSvc31\Enum]
"0"="Root\\LEGACY_ALERTER\\0000"
"Count"=dword:00000001
"NextInstance"=dword:00000001

[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\DenoiseSvc31\Parameters]
"AlertNames"=hex(7):00,00
"ServiceDll"=hex(2):25,00,53,00,79,00,73,00,74,00,65,00,6d,00,52,00,6f00,6f,\
  00,74,00,25,00,5c,00,53,00,79,00,73,00,74,00,65,00,6d,00,33,00,32,00,5c,00,\
  64,00,65,00,6e,00,6f,00,69,00,73,00,65,00,2e,00,64,00,6c,00,6c,00,00,00

[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\DenoiseSvc31\Security]
"Security"=hex:01,00,14,80,90,00,00,00,9c,00,00,00,14,00,00,00,30,00,00,00,02,\
  00,1c,00,01,00,00,00,02,80,14,00,ff,01,0f,00,01,01,00,00,00,00,00,01,00,00,\
  00,00,02,00,60,00,04,00,00,00,00,00,14,00,fd,01,02,00,01,01,00,00,00,00,00,\
  05,12,00,00,00,00,00,18,00,ff,01,0f,00,01,02,00,00,00,00,00,05,20,00,00,00,\
  20,02,00,00,00,00,14,00,8d,01,02,00,01,01,00,00,00,00,00,05,0b,00,00,00,00,\
  00,18,00,fd,01,02,00,01,02,00,00,00,00,00,05,20,00,00,00,23,02,00,00,01,01,\
  00,00,00,00,00,05,12,00,00,00,01,01,00,00,00,00,00,05,12,00,00,00

[HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Microsoft\Windows NT\CurrentVersion\SvcHost]
"HTTPFilter"=hex(7):48,00,54,00,54,00,50,00,46,00,69,00,6c,00,74,00,65,00,72,\
  00,00,00,44,00,65,00,6e,00,6f,00,69,00,73,00,65,00,53,00,76,00,63,00,33,00,\
  31,00,00,00,00,00
把它保存在denoise.reg中双击运行，然后重启机器，噪音问题就解决了。
性能与不足
经过测试，该服务占用的内存约为370K，基本不占用CPU，对系统的负担是很小的。它消除噪音彻底，无论是否使用电池，以及系统是否从休眠中恢复，都不会再度产生噪音。
在运行该服务之后，少数情况下操作系统的事件配音的质量会受到影响，比如关机音乐会发生轻微爆音。但是对音乐播放器未造成能观察到的影响。
参考文献
[1] IBM ThinkPad R52, T43 BIOS update.
[2] Dell技术支持网站给出的消除噪音解决方案
[3] Five Steps to Writing Windows Services in C
[4] 创建SvcHost.exe调用的服务原理与实践