Android audioRecord 获取实时音频可视化

在Android开发中，音频处理是一个常见的需求，尤其是在音乐播放器、录音应用或者语音识别等领域。本文将介绍如何使用Android的AudioRecord类来获取实时音频数据，并将其可视化展示。通过这种方式，我们可以更直观地了解音频信号的强度和频率分布。

音频数据获取

在Android中，AudioRecord类是用于捕获音频输入的类。我们首先需要创建一个AudioRecord对象，并配置其参数，以便能够捕获音频数据。

  1. 初始化AudioRecord对象：我们需要指定音频源、音频数据格式、采样率、缓冲区大小等参数。
int sampleRateInHz = 44100;
int channelConfig = AudioFormat.CHANNEL_IN_MONO;
int audioFormat = AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT;
int bufferSizeInBytes = AudioRecord.getMinBufferSize(sampleRateInHz, channelConfig, audioFormat);

AudioRecord audioRecord = new AudioRecord(MediaRecorder.AudioSource.MIC, sampleRateInHz,
        channelConfig, audioFormat, bufferSizeInBytes);
  1. 开始录音：在配置好AudioRecord对象后，我们可以通过调用startRecording()方法开始录音。
audioRecord.startRecording();
  1. 读取音频数据：在录音过程中，我们可以通过调用read()方法从AudioRecord对象中读取音频数据。
short[] buffer = new short[bufferSizeInBytes / 2];
int readSize = audioRecord.read(buffer, 0, buffer.length);

音频数据可视化

获取到音频数据后，我们可以通过绘制波形图或者频谱图的方式来实现音频的可视化。这里我们以绘制波形图为例，展示如何将音频数据转换为可视化的图形。

  1. 绘制波形图：我们可以使用Canvas类来绘制波形图。首先，我们需要创建一个自定义的View类，并在其中实现onDraw()方法。
public class AudioWaveformView extends View {
    private List<Short> audioData = new ArrayList<>();

    public AudioWaveformView(Context context) {
        super(context);
    }

    public void setAudioData(List<Short> audioData) {
        this.audioData = audioData;
        invalidate();
    }

    @Override
    protected void onDraw(Canvas canvas) {
        super.onDraw(canvas);
        Paint paint = new Paint();
        paint.setColor(Color.BLUE);
        paint.setStyle(Paint.Style.STROKE);

        int height = getHeight();
        int width = getWidth();
        float xSpacing = width / (float) audioData.size();

        for (int i = 0; i < audioData.size(); i++) {
            float x = i * xSpacing;
            float y = (float) (height / 2 + (audioData.get(i) * height / 32767));
            canvas.drawPoint(x, y, paint);
        }
    }
}
  1. 更新音频数据：在获取到新的音频数据后，我们需要将这些数据传递给AudioWaveformView对象，并调用invalidate()方法来刷新视图。
short[] buffer = new short[bufferSizeInBytes / 2];
int readSize = audioRecord.read(buffer, 0, buffer.length);
List<Short> audioData = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < readSize; i++) {
    audioData.add(buffer[i]);
}
audioWaveformView.setAudioData(audioData);

饼状图和序列图

为了更直观地展示音频数据的分布，我们可以使用饼状图和序列图。以下是使用Mermaid语法绘制的示例。

饼状图：

pie
    title 音频数据分布
    "高频" : 45
    "中频" : 25
    "低频" : 30

序列图：

sequenceDiagram
    participant A as AudioRecord
    participant B as AudioWaveformView

    A->>B: 提供音频数据
    B->>A: 请求更多音频数据
    A->>B: 提供更多音频数据

结语

通过本文的介绍，我们了解到了如何使用Android的AudioRecord类来获取实时音频数据，并将其可视化展示。这不仅有助于我们更好地理解音频信号的特性，也为开发音频相关的应用提供了基础。希望本文的内容对您有所帮助，如果您有任何问题或建议，欢迎在评论区与我们交流。