android 检测人声

原创

mob64ca12d7c9ee 2024-09-30 04:03:48 ©著作权

文章标签 android Android java 文章分类 Android 移动开发

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Android 人声检测的基本探索

在现代手机应用中，声音识别与处理越来越常见。在Android开发中，检测人声是一项常用的功能，尤其是在语音助手、语音录入等应用中。本文将深入探讨如何在Android平台上检测人声，并提供代码示例帮助开发者更好地理解这一过程。

人声检测的原理

人声检测主要依赖于音频信号处理技术。声波通过麦克风转换为电信号，然后进行数字信号处理来分析音频特征。人声通常具有特定的频率范围和波形特征，可以通过声学特征如梅尔频率倒谱系数（MFCC）等进行识别。

环境搭建

Android Studio：确保已安装最新版本的Android Studio。
Gradle依赖：在build.gradle文件中添加相关库，比如用于音频处理的库。

dependencies {
    implementation 'com.github.pytorch:pytorch_android:1.12.0'
    implementation 'com.github.pytorch:pytorch_android_torchvision:1.12.0'
}

权限配置

在AndroidManifest.xml中，添加麦克风权限：

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

音频录制

首先，我们需要实现音频录制功能。以下是一个简单的录音类示例：

import android.media.AudioFormat;
import android.media.AudioRecord;
import android.media.MediaRecorder;

public class AudioRecorder {
    private static final int SAMPLE_RATE = 16000;
    private static final int CHANNEL_CONFIG = AudioFormat.CHANNEL_IN_MONO;
    private static final int AUDIO_FORMAT = AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT;

    private AudioRecord audioRecord;

    public void startRecording() {
        int bufferSize = AudioRecord.getMinBufferSize(SAMPLE_RATE, CHANNEL_CONFIG, AUDIO_FORMAT);
        audioRecord = new AudioRecord(MediaRecorder.AudioSource.MIC, SAMPLE_RATE, CHANNEL_CONFIG, AUDIO_FORMAT, bufferSize);

        audioRecord.startRecording();
        // 进行录音的操作
    }

    public void stopRecording() {
        if (audioRecord != null) {
            audioRecord.stop();
            audioRecord.release();
        }
    }
}

人声检测算法

接下来，我们需要实现音频特征提取和检测。这里我们将使用简单的能量阈值法，一个常用的音频处理方法。

public boolean isVoiceDetected(short[] audioBuffer) {
    // 简单的能量阈值方法
    int energy = 0;
    for (short sample : audioBuffer) {
        energy += Math.abs(sample);
    }

    // 设置阈值
    return energy > 2000; // 阈值可以调整
}

完整示例

下面是一个简单的Activity结合前面的类，进行实时的人声检测。

import android.os.Bundle;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private AudioRecorder audioRecorder;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        audioRecorder = new AudioRecorder();
        audioRecorder.startRecording();
    }

    // 定义方法来持续录音并检测人声
    private void detectVoice() {
        short[] audioBuffer = new short[1024];
        while (true) {
            int readSize = audioRecorder.getAudioRecord().read(audioBuffer, 0, audioBuffer.length);
            if (readSize > 0 && isVoiceDetected(audioBuffer)) {
                // 检测到人声
                System.out.println("Detected Human Voice!");
            }
        }
    }
}

数据流图示

本文使用以下ER图来可视化人声检测的概念：

erDiagram
    AUDIO_RECORD {
        integer id PK "音频录制ID"
        string source "音源"
        string status "状态"
        timestamp start_time "开始时间"
        timestamp end_time "结束时间"
    }

    AUDIO_BUFFER {
        integer id PK "缓冲区ID"
        short[] audio_samples "音频样本"
        integer energy "能量值"
    }

    AUDIO_RECORD ||--o{ AUDIO_BUFFER: contains