前言

这篇文章简单介绍下移动端Android系统下利用AudioRecord进行音频采集方法。

按照惯例开始前先提供一份源码 AudioRecordLib 。
AudioRecord采集的核心实现在于 AudioRecordCore.java 这个文件。

权限申请

想要使用AudioRecord这个API，需要在AndroidManifest.xml的配置文件里面增加录音权限：

初始化

AudioRecord的初始化需要先创建一个AudioRecord实例。
构造函数原型如下：

public AudioRecord(int audioSource, int sampleRateInHz, int channelConfig,
 int audioFormat,int bufferSizeInBytes)

具体参数说明：

audioSource 这个参数指的是音频采集的输入源，接受的值定义在MediaRecorder.AudioSource里面，一般来说使用DEFAULT或者MIC即可。
sampleRateInHz 指定采集音频的采样频率，比较通用的是44100(44.1kHz)，这个值是科学家们通过奈葵斯特采样定理得出的一个人能接受最佳的采样频率值。
channelConfig 指定AudioRecord采集几个声道的声音，预设值定义在AudioFormat中，常用值有 CHANNEL_CONFIGURATION_MONO(单声道) 和 CHANNEL_CONFIGURATION_STEREO(双声道)。
audioFormat 指定采样PCM数据的采样格式，预设值定义在也AudioFormat中，常用值有 ENCODING_PCM_8BIT、ENCODING_PCM_16BIT和ENCODING_PCM_FLOAT，值得强调的是ENCODING_PCM_16BIT可以保证兼容大部分Andorid手机。
bufferSizeInBytes 配置AudioRecord内部的音频数据缓冲区，一般来说缓存区越小，产生的音频延迟也越小；值得注意的是，我们可以利用AudioRecord.getMinBufferSize()这个方法帮我们算出最小的缓存区大小，这个数值最好不要自己计算，毕竟不同厂商可能有不同的缓存区采集实现。

检测AudioRecord当前状态

由于可能存在权限问题导致配置AudioRecord失败，所以我们需要在开始采集前检查一下AudioRecord的状态：

if (mAudioRecord.getState() == AudioRecord.STATE_INITIALIZED) {
    //todo start
}

如果getState()不等于AudioRecord.STATE_INITIALIZED说明创建AudioRecord失败，这时候应该给用户反馈信息。

完整代码如下：

//获取最低AudioRecord内部音视频缓冲区大小，此大小依赖于各产商实现，最好不要自己计算
mRecordBufSize = AudioRecord.getMinBufferSize(sampleRate, channelConfig, audioFormat);
//初始化AudioRecord实例
mAudioRecord = new AudioRecord(MediaRecorder.AudioSource.MIC, sampleRate, channelConfig, audioFormat, mRecordBufSize);
//检测AudioRecord初始化是否成功
if (mAudioRecord.getState() != AudioRecord.STATE_INITIALIZED) {
    mAudioRecord = null;
    mRecordBufSize = 0;
    return false;
}
else {
    //创建一个位置用于存放后续的PCM数据
    mPcmData = new byte[mRecordBufSize];
    mState = INIT;
    return true;
}

开始采集

创建好了AudioRecord实例，调用如下的方法即可开始麦克风采集：

mAudioRecord.startRecording();

提取数据

调用了开始采集后，我们需要另起一条线程进行PCM数据提取。
我们需要循环不断从AudioRecord的缓冲区里面将数据读取出来，值得注意的是这个过程一定要及时，不然会出现“overrun”的错误，也就是没有及时取走音频数据导致音频缓存区溢出了。

private Thread mReadDataThread = new Thread() {
    @Override
    public void run() {
        int read;
        while (mState == RECORDING) {
            //读取mRecordBufSize长度的音频数据存入mPcmData中
            read = mAudioRecord.read(mPcmData, 0, mRecordBufSize);
            //如果读取音频数据没有出现错误 ===> read 大于0
            if (read >= AudioRecord.SUCCESS) {
                synchronized (AudioRecordRecord.class){
                    if (mCallback != null)
                        mCallback.onPCMDataAvailable(mPcmData, read);
                }
            }
        }
    }
};

停止采集，释放资源

停止录音我们可以调用AudioRecord的stop方法来实现。

mAudioRecord.stop();

但是我们存在采集(音频提取)线程，所以我们需要更改一个状态变量让线程结束

mState = INIT;

使得 while (mState == RECORDING) 退出循环逻辑。
接着我们需要释放录制器的资源，以便设备的其他应用可以正常使用录音器，我们可以调用AudioRecord的release方法。

mAudioRecord.release();

这样就完整的结束了AudioRecord的采集业务。

播放PCM文件

Audacity这个工具可以导入pcm原始文件，并且提供了波形图查看和播放功能。
操作流程是：
文件 => 导入 => 原始数据 => 设置PCM数据格式 => 导入
具体效果图如下：

p1.png

结语

下一篇博客会介绍一下Android利用OpenSL ES进行录音导出PCM数据。
本文同步发布于、CSDN。

End!

音频采集：Android基于AudioRecord的实现

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