Android 音视频技术之录音获取实时音量 _视频技术

农村四月闲人少，勤学苦攻把名扬。这篇文章主要讲述Android 音视频技术之录音获取实时音量相关的知识，希望能为你提供帮助。
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：

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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：
【Android 音视频技术之录音获取实时音量】

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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