音频采集:Android基于AudioRecord的实现

作者 : 开心源码 本文共2656个字,预计阅读时间需要7分钟 发布时间: 2022-05-12 共157人阅读

前言

这篇文章简单详情下手机端Android系统下利使用AudioRecord进行音频采集方法。

开始前先提供一份源码 AudioRecordLib 。
AudioRecord采集的核心实现在于 AudioRecordCore.java 这个文件。

权限申请

想要用AudioRecord这个API,需要在AndroidManifest.xml的配置文件里面添加录音权限:

<uses-permission android:name="android.permission.RECORD_AUDIO"/>

初始化

AudioRecord的初始化需要先创立一个AudioRecord实例。
构造函数原型如下:

public AudioRecord(int audioSource, int sampleRateInHz, int channelConfig, int audioFormat,int bufferSizeInBytes)

具体参数说明:

  • audioSource 这个参数指的是音频采集的输入源,接受的值定义在MediaRecorder.AudioSource里面,一般来说用DEFAULT或者者MIC就可。
  • sampleRateInHz 指定采集音频的采样频率,比较通使用的是44100(44.1kHz),这个值是科学家们通过奈葵斯特采样定理得出的一个人能接受最佳的采样频率值。
  • channelConfig 指定AudioRecord采集几个声道的声音,预设值定义在AudioFormat中,常使用值有 CHANNEL_CONFIGURATION_MONO(单声道) 和 CHANNEL_CONFIGURATION_STEREO(双声道)。
  • audioFormat 指定采样PCM数据的采样格式,预设值定义在也AudioFormat中,常使用值有 ENCODING_PCM_8BIT、ENCODING_PCM_16BIT和ENCODING_PCM_FLOAT,值得强调的是ENCODING_PCM_16BIT可以保证兼容大部分Andorid手机。
  • bufferSizeInBytes 配置AudioRecord内部的音频数据缓冲区,一般来说缓存区越小,产生的音频推迟也越小;值得注意的是,我们可以利使用AudioRecord.getMinBufferSize()这个方法帮我们算出最小的缓存区大小,这个数值最好不要自己计算,毕竟不同厂商可能有不同的缓存区采集实现。

检测AudioRecord当前状态

因为可能存在权限问题导致配置AudioRecord失败,所以我们需要在开始采集前检查一下AudioRecord的状态:

if (mAudioRecord.getState() == AudioRecord.STATE_INITIALIZED) {    //todo start}

假如getState()不等于AudioRecord.STATE_INITIALIZED说明创立AudioRecord失败,这时候应该给使用户反馈信息。

完整代码如下:

//获取最低AudioRecord内部音视频缓冲区大小,此大小依赖于各产商实现,最好不要自己计算mRecordBufSize = AudioRecord.getMinBufferSize(sampleRate, channelConfig, audioFormat);//初始化AudioRecord实例mAudioRecord = new AudioRecord(MediaRecorder.AudioSource.MIC, sampleRate, channelConfig, audioFormat, mRecordBufSize);//检测AudioRecord初始化能否成功if (mAudioRecord.getState() != AudioRecord.STATE_INITIALIZED) {    mAudioRecord = null;    mRecordBufSize = 0;    return false;}else {    //创立一个位置使用于存放后续的PCM数据    mPcmData = new byte[mRecordBufSize];    mState = INIT;    return true;}

开始采集

创立好了AudioRecord实例,调使用如下的方法就可开始麦克风采集:

mAudioRecord.startRecording();

提取数据

调使用了开始采集后,我们需要另起一条线程进行PCM数据提取。
我们需要循环不断从AudioRecord的缓冲区里面将数据读取出来,值得注意的是这个过程肯定要及时,不然会出现“overrun”的错误,也就是没有及时取走音频数据导致音频缓存区溢出了。

private Thread mReadDataThread = new Thread() {    @Override    public void run() {        int read;        while (mState == RECORDING) {            //读取mRecordBufSize长度的音频数据存入mPcmData中            read = mAudioRecord.read(mPcmData, 0, mRecordBufSize);            //假如读取音频数据没有出现错误 ===> read 大于0            if (read >= AudioRecord.SUCCESS) {                synchronized (AudioRecordRecord.class){                    if (mCallback != null)                        mCallback.onPCMDataAvailable(mPcmData, read);                }            }        }    }};

中止采集,释放资源

中止录音我们可以调使用AudioRecord的stop方法来实现。

mAudioRecord.stop();

但是我们存在采集(音频提取)线程,所以我们需要更改一个状态变量让线程结束

mState = INIT;

使得 while (mState == RECORDING) 退出循环逻辑。
接着我们需要释放录制器的资源,以便设施的其余应使用可以正常用录音器,我们可以调使用AudioRecord的release方法。

mAudioRecord.release();

这样就完整的结束了AudioRecord的采集业务。

播放PCM文件

Audacity这个工具可以导入pcm原始文件,并且提供了波形图查看和播放功能。
操作流程是:
文件 => 导入 => 原始数据 => 设置PCM数据格式 => 导入
具体效果图如下:

p1.png

结语

下一篇博客会详情一下Android利使用OpenSL ES进行录音导出PCM数据。
本文同步发布于简书、CSDN。

End!

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