Android获取实时音量

曾经终败给现在 2022-12-09 14:58 223阅读 0赞

#### 一、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：  
![在这里插入图片描述][20200922193038632.png_pic_center]  
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。

而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：  
![在这里插入图片描述][20200922193057323.png_pic_center]  
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。

#### 二、AudioRecord获取音强的方式 ####

这个类可以获得具体的音源数据值。将一段音源数据用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，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。

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 (int i = 0; i < buffer.length; i++) { 
            v += buffer[i] * buffer[i];
        }
        // 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);
    }

如果是byte数据的AudioFormat.ENCODING\_PCM\_16BIT模式则使用如下方式进行计算音量：

/** * 计算音量 * * @param buffer * @return */
    public static double calculateVolume(byte[] buffer) { 
        double sumVolume = 0.0;
        double avgVolume = 0.0;
        double volume = 0.0;
    
        for (int i = 0; i < buffer.length; i += 2) { 
            int v1 = buffer[i] & 0xFF;
            int v2 = buffer[i + 1] & 0xFF;
            int temp = v1 + (v2 << 8);
            if (temp >= 0x8000) { 
                temp = 0xffff - temp;
            }
            sumVolume += Math.abs(temp);
        }
        avgVolume = sumVolume / buffer.length / 2;
        volume = Math.log10(1 + avgVolume) * 10;
        return volume;
    }

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[20200922193057323.png_pic_center]: /images/20221123/b21a6293d42941419924ff15d76e3acb.png