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Android中实时获取音量分贝值详解

时间:2018-07-28 01:32来源:网络整理 作者:51自学网
基础知识 度量声音强度,大家最熟悉的单位就是分贝(decibel,缩写为dB)。这是一个无纲量的相对单位,计算公式如下: 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

基础知识

度量声音强度,大家最熟悉的单位就是分贝(decibel,缩写为dB)。这是一个无纲量的相对单位,计算公式如下:

Android中实时获取音量分贝值详解

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)。因此日常中说道声音强度是多少多少分贝时,都是默认了一个很小的参考值的。

Android设备传感器可以提供的物理量是场的幅值(amplitude),常用下列公式计算分贝值:

Android中实时获取音量分贝值详解

从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。

现在问题是,作为参考值的振幅A0取多少呢?

博主查阅很多帖子、博文,这里是最一团浆糊的地方。有的博文取600,是基于它视噪音的振幅为600的假设,此时算出来的是相对背景噪音的分贝值,要是用户不对麦克风发出声音,算出的基本都是0分贝。而用户实际使用场景下的背景噪音大小千差万别,咱要是也照葫芦画瓢就不对了,尤其是对于那些制作绝对分贝计的需求,应找出20微帕声压值对应的振幅(或者也可以拿一个标准分贝计做校准参考)。

博主比较懒,把A0定为1,即Android设备麦克风所能”听“到的最小声音振幅。这样拿到测量值振幅直接代入第二个公式的A1中,即可算出分贝值了。

Android API
使用麦克风需要在AndroidManifest.xml里申请相应权限:

复制代码 代码如下:


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


能够获得音源数据的类有两个:android.media.MediaRecorder和android.media.AudioRecord。

MediaRecorder:

这个类的对象初始化比较麻烦,因为它是被设计用来录制一段完整的音频并写入文件系统中的。但是初始化之后获得振幅却比较方便,我们直接用它的无参方法getMaxAmplitude即可获得一小段时间内音源数据中的最大振幅。不过取最大值的可能弊端是会受到极端数据的影响,使得后来计算的分贝值波动比较大。不过这个方法是很多录音应用计算音量等级所采用的办法。

该方法返回的是0到32767范围的16位整型,原理可能是对一段值域为-32768到32767的音源数据取其中绝对值最大的值并返回。这个值与单位为帕斯卡的声压值是有线性函数关系的。另外需要注意的是第一次调用这个方法取得的值是0,代入公式中算出的分贝值是负无穷大,故需要在代码中对这种情况做判断。可以算出,由于getMaxAmplitude返回的数值最大是32767,因此算出的最大分贝值是90.3。也就是说,博主令参考振幅值为1,计算出的分贝值正常值域为0 dB 到90.3 dB。


演示代码如下,基于hongfa.yy的代码改写:

package com.example.myapp; import java.io.File; import java.io.IOException; import android.media.MediaRecorder; import android.os.Handler; import android.util.Log; /** * amr音频处理 * * @author hongfa.yy * @version 创建时间2012-11-21 下午4:33:28 */ public class MediaRecorderDemo { private final String TAG = "MediaRecord"; private MediaRecorder mMediaRecorder; public static final int MAX_LENGTH = 1000 * 60 * 10;// 最大录音时长1000*60*10; private String filePath; public MediaRecorderDemo(){ this.filePath = "/dev/null"; } public MediaRecorderDemo(File file) { this.filePath = file.getAbsolutePath(); } private long startTime; private long endTime; /** * 开始录音 使用amr格式 * * 录音文件 * @return */ 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(filePath); mMediaRecorder.setMaxDuration(MAX_LENGTH); mMediaRecorder.prepare(); /* ④开始 */ mMediaRecorder.start(); // AudioRecord audioRecord. /* 获取开始时间* */ startTime = System.currentTimeMillis(); updateMicStatus(); Log.i("ACTION_START", "startTime" + startTime); } catch (IllegalStateException e) { Log.i(TAG, "call startAmr(File mRecAudioFile) failed!" + e.getMessage()); } catch (IOException e) { Log.i(TAG, "call startAmr(File mRecAudioFile) failed!" + e.getMessage()); } } /** * 停止录音 * */ public long stopRecord() { if (mMediaRecorder == null) return 0L; endTime = System.currentTimeMillis(); Log.i("ACTION_END", "endTime" + endTime); mMediaRecorder.stop(); mMediaRecorder.reset(); mMediaRecorder.release(); mMediaRecorder = null; Log.i("ACTION_LENGTH", "Time" + (endTime - startTime)); return endTime - startTime; } private final Handler mHandler = new Handler(); private Runnable mUpdateMicStatusTimer = new Runnable() { public void run() { updateMicStatus(); } }; /** * 更新话筒状态 * */ private int BASE = 1; private int SPACE = 100;// 间隔取样时间 private void updateMicStatus() { if (mMediaRecorder != null) { double ratio = (double)mMediaRecorder.getMaxAmplitude() /BASE; double db = 0;// 分贝 if (ratio > 1) db = 20 * Math.log10(ratio); Log.d(TAG,"分贝值:"+db); mHandler.postDelayed(mUpdateMicStatusTimer, SPACE); } } }

AudioRecord:

(责任编辑:admin)

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