一、实时音量相关基础知识
说到获取音量,大家首先想到的应该就是分贝(dB),分贝是一个相对单位(是一个比值,是一个数值,是一个纯计数方法)。
在音频领域dB度量的是声音的强度,其计算的公式如下:
在上面的公式中,分子是测量值的声压,分母是参考值的声压(20微帕,人类所能听到的最小声压)。
在Android设备传感器中,我们能获取到的物理值是振幅值,一般使用下面的公式来计算分贝值:
我们从Android SDK中读取了某段音频数据的振幅后,取最大振幅或平均振幅(可以用平方和平均,或绝对值的和平均),代入上述公式的A1。参考的振幅A0取值定为1(这里取1是为了实现方便,如需更加精确建议拿一个标准分贝计做校准参考),作为 Android 麦克风能听到的最小的声音振幅。这样我们就可以计算出分贝值了。
二、Android 获取实时音量
获取音量之前,我们必须先在AndroidManifest.xml文件里面申请相应的权限:
<uses-permission android:name="android.permission.RECORD_AUDIO" />
在Android SDK提供的API中,我们能获取到音频方式有两个:
android.media.MediaRecorder
和
android.media.AudioRecord
。
1. MediaRecorder
MediaRecorder 是用来录制一段完整的音视频并写入到文件系统中的API。通过它,我们能很简单的通过它的无参方法getMaxAmplitude来获取一小段时间内音频源数据中的最大振幅,此方法是很多录音软件计算音量等级所采用的办法。(注:因为是取最大值,所以存在受到极端数据的影响而导致计算的分贝波动值较大的问题)。
使用MediaRecorder.getMaxAmplitude返回的是0到32767范围的16位整型。如果设置参考振幅为1的话,那么计算出来的分贝值域的正常范围应该为
0dB
到
90.3dB
。
核心代码:
* 开始录音 使用amr格式
public
void
startRecord() {
//
开始录音
/*
①Initial:实例化MediaRecorder对象
*/
if
(mMediaRecorder ==
null
)
mMediaRecorder
=
new
MediaRecorder();
try
{
/*
②setAudioSource/setVedioSource
*/
mMediaRecorder.setAudioSource(MediaRecorder.AudioSource.MIC);
//
设置麦克风
/*
②设置音频文件的编码:AAC/AMR_NB/AMR_MB/Default 声音的(波形)的采样
*/
mMediaRecorder.setOutputFormat(MediaRecorder.OutputFormat.DEFAULT);
* ②设置输出文件的格式:THREE_GPP/MPEG-4/RAW_AMR/Default THREE_GPP(3gp格式
* ,H263视频/ARM音频编码)、MPEG-4、RAW_AMR(只支持音频且音频编码要求为AMR_NB)
mMediaRecorder.setAudioEncoder(MediaRecorder.AudioEncoder.AMR_NB);
/*
③准备
*/
mMediaRecorder.setOutputFile(Environment.getExternalStorageDirectory().getPath()
+ File.separator + "111.amr"
);
mMediaRecorder.setMaxDuration(MAX_LENGTH);
mMediaRecorder.prepare();
/*
④开始
*/
mMediaRecorder.start();
updateMicStatus();
}
catch
(IllegalStateException |
IOException e) {
e.printStackTrace();
* 停止录音
private
void
stopRecord() {
if
(mMediaRecorder ==
null
) {
return
;
mMediaRecorder.stop();
mMediaRecorder.reset();
mMediaRecorder.release();
mMediaRecorder
=
null
;
private
void
updateMicStatus() {
if
(mMediaRecorder !=
null
) {
double
ratio = (
double
) mMediaRecorder.getMaxAmplitude() / 1;
//
参考振幅为 1
double
db = 0;
//
分贝
if
(ratio > 1
) {
db
= 20 *
Math.log10(ratio);
Log.d(TAG,
"计算分贝值 = " + db + "dB"
);
mHandler.postDelayed(mUpdateMicStatusTimer,
100);
//
间隔取样时间为100秒
2. AudioRecord
此API相对MediaRecorder来说更偏底层一点,我们可以使用AudioRecord获得具体的音频数据。
音源数据通过read(byte[] audioData, int offsetInBytes, int sizeInBytes)方法从缓冲区读取到我们传入的字节数组audioData后,我们便可以对其进行操作,如求平方和或绝对值的平均值。这样可以避免个别极端值的影响,使计算的结果更加稳定。求得平均值之后,如果是平方和则代入常数系数为10的公式中,如果是绝对值的则代入常数系数为20的公式中,算出分贝值。
核心代码:
public void getNoiseLevel() {
mAudioRecord = new AudioRecord(MediaRecorder.AudioSource.MIC, SAMPLE_RATE_IN_HZ,
AudioFormat.CHANNEL_IN_DEFAULT, AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT, BUFFER_SIZE);
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
mAudioRecord.startRecording();
short[] buffer = new short[BUFFER_SIZE];
while (isGetVoiceRun) {
//r是实际读取的数据长度,一般而言r会小于buffersize
int r = mAudioRecord.read(buffer, 0, BUFFER_SIZE);
long v = 0;
// 将 buffer 内容取出,进行平方和运算
for (short value : buffer) {
v += value * value;
// 平方和除以数据总长度,得到音量大小。
double mean = v / (double) r;
double volume = 10 * Math.log10(mean);
Log.d(TAG, "分贝值 = " + volume + "dB");
synchronized (mLock) {
try {
mLock.wait(100); // 一秒十次
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
mAudioRecord.stop();
mAudioRecord.release();
mAudioRecord = null;
}).start();
github地址:https://github.com/renhui/RHAudioVolume/tree/master