Android音频开发（1）：音频相关知识

Android 音频开发 目录

1. Android音频开发（1）：音频相关知识
2. Android音频开发（2）：使用AudioRecord录制pcm格式音频
3. Android音频开发（3）：使用AudioRecord实现录音的暂停和恢复
4. Android音频开发（4）：PCM转WAV格式音频
5. Android音频开发（5）：Mp3的录制 - 编译Lame源码
6. Android音频开发（6）：Mp3的录制 - 使用Lame实时录制MP3格式音频
7. Android音频开发（7）：音乐可视化-FFT频谱图

项目地址

https://github.com/zhaolewei/ZlwAudioRecorder

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音频的基础知识

1. 采样和采样频率：
   现在是数字时代，在音频处理时要先把音频的模拟信号变成数字信号，这叫A/D转换。要把音频的模拟信号变成数字信号，就需要采样。一秒钟内采样的次数称为采样频率

   采样频率越高，越接近原始信号，但是也加大了运算处理的复杂度。16000Hz和44.1kHZ（1）

2. 采样位数/位宽：
   数字信号是用0和1来表示的。采样位数就是采样值用多少位0和1来表示，也叫采样精度，用的位数越多就越接近真实声音。如用8位表示，采样值取值范围就是-128 ~ 127，如用16位表示，采样值取值范围就是-32768 ~ 32767。

3. 声道（channel）：
   通常语音只用一个声道。而对于音乐来说，既可以是单声道（mono），也可以是双声道（即左声道右声道，叫立体声stereo），还可以是多声道，叫环绕立体声。

4. 编解码 ：
   通常把音频采样过程也叫做脉冲编码调制编码，即PCM（Pulse Code Modulation）编码，采样值也叫PCM值。 如果把采样值直接保存或者发送，会占用很大的存储空间。以16kHz采样率16位采样位数单声道为例，一秒钟就有16/8*16000 = 32000字节。为了节省保存空间或者发送流量，会对PCM值压缩。
   目前主要有三大技术标准组织制定压缩标准：
   1. ITU，主要制定有线语音的压缩标准（g系列），有g711/g722/g726/g729等。
   2. 3GPP,主要制定无线语音的压缩标准（amr系列等）,有amr-nb/amr-wb。后来ITU吸纳了amr-wb，形成了g722.2。
   3. MPEG,主要制定音乐的压缩标准，有11172-3，13818-3/7，14496-3等。
   一些大公司或者组织也制定压缩标准，比如iLBC，OPUS。

   编码过程：模拟信号->抽样->量化->编码->数字信号

5. 压缩:
   对于自然界中的音频信号，如果转换成数字信号，进行音频编码，那么只能无限接近，不可能百分百还原。所以说实际上任何信号转换成数字信号都会“有损”。但是在计算机应用中，能够达到最高保真水平的就是PCM编码。因此，PCM约定俗成了无损编码
   。我们而习惯性的把MP3列入有损音频编码范畴，是相对PCM编码的。强调编码的相对性的有损和无损

6. 码率:
   码率 = 采样频率 * 采样位数 * 声道个数； 例：采样频率44.1KHz，量化位数16bit，立体声(双声道)，未压缩时的码率 = 44.1KHz * 16 * 2 = 1411.2Kbps = 176.4KBps，即每秒要录制的资源大小,理论上码率和质量成正比

   800 bps – 能够分辨的语音所需最低码率（需使用专用的FS-1015语音编解码器）
   8 kbps —电话质量（使用语音编码）
   8-500 kbps --Ogg Vorbis和MPEG1 Player1/2/3中使用的有损音频模式
   500 kbps–1.4 Mbps —44.1KHz的无损音频，解码器为FLAC Audio,WavPack或Monkey’s Audio
   1411.2 - 2822.4 Kbps —脉冲编码调制(PCM)声音格式CD光碟的数字音频
   5644.8 kbps —SACD使用的Direct Stream Digital格式

常用音频格式

1. WAV 格式：音质高 无损格式 体积较大
2. AAC（Advanced Audio Coding） 格式：相对于 mp3，AAC 格式的音质更佳，文件更小，有损压缩，一般苹果或者Android SDK4.1.2（API 16）及以上版本支持播放,性价比高
3. AMR 格式：压缩比比较大，但相对其他的压缩格式质量比较差，多用于人声，通话录音

   AMR分类:
   AMR(AMR-NB): 语音带宽范围：300－3400Hz，8KHz抽样

4. mp3 格式：特点 使用广泛， 有损压缩，牺牲了12KHz到16KHz高音频的音质

音频开发的主要应用

• 音频播放器
• 录音机
• 语音电话
• 音视频监控应用
• 音视频直播应用
• 音频编辑/处理软件(ktv音效、变声, 铃声转换)
• 蓝牙耳机/音箱

音频开发的具体内容

• 音频采集/播放
• 音频算法处理（去噪、静音检测、回声消除、音效处理、功放/增强、混音/分离，等等）
• 音频的编解码和格式转换
• 音频传输协议的开发（SIP，A2DP、AVRCP，等等）

参考链接

https://www.cnblogs.com/talkaudiodev/p/7041477.html47++++++++