Android(安卓)录音实现（AudioRecord）

上一篇文章介绍了使用 MediaRecorder 实现录音功能 Android录音实现(MediaRecorder) ，下面我们继续看看使用 AudioRecord 实现录音功能。

AudioRecord

首先看看Android帮助文档中对该类的简单概述: AndioRecord 类的主要功能是让各种 Java 应用能够管理音频资源，以便它们通过此类能够录制平台的声音输入硬件所收集的声音。此功能的实现就是通过 "pulling 同步"（reading读取）AudioRecord 对象的声音数据来完成的。在录音过程中，应用所需要做的就是通过后面三个类方法中的一个去及时地获取 AudioRecord 对象的录音数据。 AudioRecord 类提供的三个获取声音数据的方法分别是 read(byte[], int, int), read(short[], int, int), read(ByteBuffer, int)。无论选择使用那一个方法都必须事先设定方便用户的声音数据的存储格式。

开始录音的时候，一个 AudioRecord 需要初始化一个相关联的声音buffer，这个 buffer 主要是用来保存新的声音数据。这个 buffer 的大小，我们可以在对象构造期间去指定。它表明一个 AudioRecord 对象还没有被读取（同步）声音数据前能录多长的音(即一次可以录制的声音容量)。声音数据从音频硬件中被读出，数据大小不超过整个录音数据的大小（可以分多次读出），即每次读取初始化 buffer 容量的数据。

采集工作很简单，我们只需要构造一个AudioRecord对象，然后传入各种不同配置的参数即可。一般情况下录音实现的简单流程如下：

音频源:我们可以使用麦克风作为采集音频的数据源。
采样率:一秒钟对声音数据的采样次数，采样率越高，音质越好。
音频通道：单声道，双声道等，
音频格式:一般选用PCM格式，即原始的音频样本。
缓冲区大小:音频数据写入缓冲区的总数，可以通过AudioRecord.getMinBufferSize获取最小的缓冲区。（将音频采集到缓冲区中然后再从缓冲区中读取）。

代码实现如下：

import android.media.AudioFormat;import android.media.AudioRecord;import android.media.MediaRecorder;import android.text.TextUtils;import android.util.Log;import java.io.File;import java.io.FileNotFoundException;import java.io.FileOutputStream;import java.io.IOException;import java.util.ArrayList;import java.util.List;/** * 实现录音 * * @author chenmy0709 * @version V001R001C01B001 */public class AudioRecorder {    //音频输入-麦克风    private final static int AUDIO_INPUT = MediaRecorder.AudioSource.MIC;    //采用频率    //44100是目前的标准，但是某些设备仍然支持22050，16000，11025    //采样频率一般共分为22.05KHz、44.1KHz、48KHz三个等级    private final static int AUDIO_SAMPLE_RATE = 16000;    //声道 单声道    private final static int AUDIO_CHANNEL = AudioFormat.CHANNEL_IN_MONO;    //编码    private final static int AUDIO_ENCODING = AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT;    // 缓冲区字节大小    private int bufferSizeInBytes = 0;    //录音对象    private AudioRecord audioRecord;    //录音状态    private Status status = Status.STATUS_NO_READY;    //文件名    private String fileName;    //录音文件    private List filesName = new ArrayList<>();    /**     * 类级的内部类，也就是静态类的成员式内部类，该内部类的实例与外部类的实例     * 没有绑定关系，而且只有被调用时才会装载，从而实现了延迟加载     */    private static class AudioRecorderHolder {        /**         * 静态初始化器，由JVM来保证线程安全         */        private static AudioRecorder instance = new AudioRecorder();    }    private AudioRecorder() {    }    public static AudioRecorder getInstance() {        return AudioRecorderHolder.instance;    }    /**     * 创建录音对象     */    public void createAudio(String fileName, int audioSource, int sampleRateInHz, int channelConfig, int audioFormat) {        // 获得缓冲区字节大小        bufferSizeInBytes = AudioRecord.getMinBufferSize(sampleRateInHz,                channelConfig, channelConfig);        audioRecord = new AudioRecord(audioSource, sampleRateInHz, channelConfig, audioFormat, bufferSizeInBytes);        this.fileName = fileName;    }    /**     * 创建默认的录音对象     *     * @param fileName 文件名     */    public void createDefaultAudio(String fileName) {        // 获得缓冲区字节大小        bufferSizeInBytes = AudioRecord.getMinBufferSize(AUDIO_SAMPLE_RATE,                AUDIO_CHANNEL, AUDIO_ENCODING);        audioRecord = new AudioRecord(AUDIO_INPUT, AUDIO_SAMPLE_RATE, AUDIO_CHANNEL, AUDIO_ENCODING, bufferSizeInBytes);        this.fileName = fileName;        status = Status.STATUS_READY;    }    /**     * 开始录音     *     * @param listener 音频流的监听     */    public void startRecord(final RecordStreamListener listener) {        if (status == Status.STATUS_NO_READY || TextUtils.isEmpty(fileName)) {            throw new IllegalStateException("录音尚未初始化,请检查是否禁止了录音权限~");        }        if (status == Status.STATUS_START) {            throw new IllegalStateException("正在录音");        }        Log.d("AudioRecorder", "===startRecord===" + audioRecord.getState());        audioRecord.startRecording();        new Thread(new Runnable() {            @Override            public void run() {                writeDataTOFile(listener);            }        }).start();    }    /**     * 暂停录音     */    public void pauseRecord() {        Log.d("AudioRecorder", "===pauseRecord===");        if (status != Status.STATUS_START) {            throw new IllegalStateException("没有在录音");        } else {            audioRecord.stop();            status = Status.STATUS_PAUSE;        }    }    /**     * 停止录音     */    public void stopRecord() {        Log.d("AudioRecorder", "===stopRecord===");        if (status == Status.STATUS_NO_READY || status == Status.STATUS_READY) {            throw new IllegalStateException("录音尚未开始");        } else {            audioRecord.stop();            status = Status.STATUS_STOP;            release();        }    }    /**     * 释放资源     */    public void release() {        Log.d("AudioRecorder", "===release===");        //假如有暂停录音        try {            if (filesName.size() > 0) {                List filePaths = new ArrayList<>();                for (String fileName : filesName) {                    filePaths.add(FileUtil.getPcmFileAbsolutePath(fileName));                }                //清除                filesName.clear();                //将多个pcm文件转化为wav文件                mergePCMFilesToWAVFile(filePaths);            } else {                //这里由于只要录音过filesName.size都会大于0,没录音时fileName为null                //会报空指针 NullPointerException                // 将单个pcm文件转化为wav文件                //Log.d("AudioRecorder", "=====makePCMFileToWAVFile======");                //makePCMFileToWAVFile();            }        } catch (IllegalStateException e) {            throw new IllegalStateException(e.getMessage());        }        if (audioRecord != null) {            audioRecord.release();            audioRecord = null;        }        status = Status.STATUS_NO_READY;    }    /**     * 取消录音     */    public void canel() {        filesName.clear();        fileName = null;        if (audioRecord != null) {            audioRecord.release();            audioRecord = null;        }        status = Status.STATUS_NO_READY;    }    /**     * 将音频信息写入文件     *     * @param listener 音频流的监听     */    private void writeDataTOFile(RecordStreamListener listener) {        // new一个byte数组用来存一些字节数据，大小为缓冲区大小        byte[] audiodata = new byte[bufferSizeInBytes];        FileOutputStream fos = null;        int readsize = 0;        try {            String currentFileName = fileName;            if (status == Status.STATUS_PAUSE) {                //假如是暂停录音 将文件名后面加个数字,防止重名文件内容被覆盖                currentFileName += filesName.size();            }            filesName.add(currentFileName);            File file = new File(FileUtil.getPcmFileAbsolutePath(currentFileName));            if (file.exists()) {                file.delete();            }            fos = new FileOutputStream(file);// 建立一个可存取字节的文件        } catch (IllegalStateException e) {            Log.e("AudioRecorder", e.getMessage());            throw new IllegalStateException(e.getMessage());        } catch (FileNotFoundException e) {            Log.e("AudioRecorder", e.getMessage());        }        //将录音状态设置成正在录音状态        status = Status.STATUS_START;        while (status == Status.STATUS_START) {            readsize = audioRecord.read(audiodata, 0, bufferSizeInBytes);            if (AudioRecord.ERROR_INVALID_OPERATION != readsize && fos != null) {                try {                    fos.write(audiodata);                    if (listener != null) {                        //用于拓展业务                        listener.recordOfByte(audiodata, 0, audiodata.length);                    }                } catch (IOException e) {                    Log.e("AudioRecorder", e.getMessage());                }            }        }        try {            if (fos != null) {                fos.close();// 关闭写入流            }        } catch (IOException e) {            Log.e("AudioRecorder", e.getMessage());        }    }    /**     * 将pcm合并成wav     *     * @param filePaths     */    private void mergePCMFilesToWAVFile(final List filePaths) {        new Thread(new Runnable() {            @Override            public void run() {                if (PcmToWav.mergePCMFilesToWAVFile(filePaths, FileUtil.getWavFileAbsolutePath(fileName))) {                    //操作成功                } else {                    //操作失败                    Log.e("AudioRecorder", "mergePCMFilesToWAVFile fail");                    throw new IllegalStateException("mergePCMFilesToWAVFile fail");                }                fileName = null;            }        }).start();    }    /**     * 将单个pcm文件转化为wav文件     */    private void makePCMFileToWAVFile() {        new Thread(new Runnable() {            @Override            public void run() {                if (PcmToWav.makePCMFileToWAVFile(FileUtil.getPcmFileAbsolutePath(fileName), FileUtil.getWavFileAbsolutePath(fileName), true)) {                    //操作成功                } else {                    //操作失败                    Log.e("AudioRecorder", "makePCMFileToWAVFile fail");                    throw new IllegalStateException("makePCMFileToWAVFile fail");                }                fileName = null;            }        }).start();    }    /**     * 获取录音对象的状态     *     * @return     */    public Status getStatus() {        return status;    }    /**     * 获取本次录音文件的个数     *     * @return     */    public int getPcmFilesCount() {        return filesName.size();    }    /**     * 录音对象的状态     */    public enum Status {        //未开始        STATUS_NO_READY,        //预备        STATUS_READY,        //录音        STATUS_START,        //暂停        STATUS_PAUSE,        //停止        STATUS_STOP    }}

AudioRecorder 录音声音数据从音频硬件中被读出，编码格式为 PCM格式，但 PCM语音数据，如果保存成音频文件，是不能够被播放器播放的，所以必须先写代码实现数据编码以及压缩。下面实现 PCM 语音数据转为 WAV 文件。

/** * 将一个pcm文件转化为wav文件 * @param pcmPath         pcm文件路径 * @param destinationPath 目标文件路径(wav) * @param deletePcmFile   是否删除源文件 * @return */public static boolean makePCMFileToWAVFile(String pcmPath, String destinationPath, boolean deletePcmFile) {    byte buffer[] = null;    int TOTAL_SIZE = 0;    File file = new File(pcmPath);    if (!file.exists()) {        return false;    }    TOTAL_SIZE = (int) file.length();    // 填入参数，比特率等等。这里用的是16位单声道 8000 hz    WaveHeader header = new WaveHeader();    // 长度字段 = 内容的大小（TOTAL_SIZE) +    // 头部字段的大小(不包括前面4字节的标识符RIFF以及fileLength本身的4字节)    header.fileLength = TOTAL_SIZE + (44 - 8);    header.FmtHdrLeth = 16;    header.BitsPerSample = 16;    header.Channels = 2;    header.FormatTag = 0x0001;    header.SamplesPerSec = 8000;    header.BlockAlign = (short) (header.Channels * header.BitsPerSample / 8);    header.AvgBytesPerSec = header.BlockAlign * header.SamplesPerSec;    header.DataHdrLeth = TOTAL_SIZE;    byte[] h = null;    try {        h = header.getHeader();    } catch (IOException e1) {        Log.e("PcmToWav", e1.getMessage());        return false;    }    if (h.length != 44) // WAV标准，头部应该是44字节,如果不是44个字节则不进行转换文件        return false;    // 先删除目标文件    File destfile = new File(destinationPath);    if (destfile.exists())        destfile.delete();    // 合成的pcm文件的数据，写到目标文件    try {        buffer = new byte[1024 * 4]; // Length of All Files, Total Size        InputStream inStream = null;        OutputStream ouStream = null;        ouStream = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(                destinationPath));        ouStream.write(h, 0, h.length);        inStream = new BufferedInputStream(new FileInputStream(file));        int size = inStream.read(buffer);        while (size != -1) {            ouStream.write(buffer);            size = inStream.read(buffer);        }        inStream.close();        ouStream.close();    } catch (FileNotFoundException e) {        Log.e("PcmToWav", e.getMessage());        return false;    } catch (IOException ioe) {        Log.e("PcmToWav", ioe.getMessage());        return false;    }    if (deletePcmFile) {        file.delete();    }    Log.i("PcmToWav", "makePCMFileToWAVFile  success!" + new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd hh:mm").format(new Date()));    return true;}

Demo源码

总结：AudioRecorder 录音相比较 MediaRecorder 使用起来会麻烦一些，但优点也是显而易见的，AudioRecorder 录音时直接操纵硬件获取音频流数据，该过程是实时处理，可以用代码实现各种音频的封装，同时也可实现暂停功能，关于实现暂停录音功能今天在这里就不赘述了，推荐大家阅读 imhxl 博主的分享 http://blog.csdn.net/imhxl/article/details/52190451 。

AudioRecord

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