安卓音频揭秘之旅：采样、量化、编码和录制

Android

2023-12-20 22:30:25

序言

音频世界，声波律动，演绎着动人心弦的乐章。在安卓的舞台上，音频处理更是精彩纷呈，从采样到编码，再到录制，每一环都关乎着声音的品质和体验。今天，就让我们踏上安卓音频的探索之旅，揭开音频处理的奥秘面纱！

采样：捕捉声音的脉搏

音频的本质是模拟信号，连续不断地变化着。而安卓系统处理的是数字信号，需要对模拟信号进行采样，将连续的变化离散化为一个个采样点。采样率决定了采样点的密度，采样率越高，声音还原的精度也就越高。

量化：将声音离散化为数字

采样得到的采样点是连续的模拟值，需要进一步量化为数字信号。量化通过将采样值映射到有限的离散值范围来实现，通常采用脉冲编码调制（PCM）的方式。量化位数决定了声音的动态范围和失真度，位数越高，声音的保真度越好。

编码：声音的压缩之旅

量化后的数字信号需要进一步编码，以减小存储和传输的体积。编码方式多种多样，常见的包括：

无损编码（如 FLAC、ALAC）： 保留原始音频的全部信息，音质损失极小。
有损编码（如 MP3、AAC）： 通过去除人耳不太敏感的高频成分来压缩音频文件，但会带来一定の音质损失。

录制：将声音数字化

有了上述基础知识，我们就可以着手录制音频了。安卓提供了两种主要的方法：

AudioRecord： 直接从音频设备获取原始音频数据，需要手动处理采样、量化和编码。
MediaRecorder： 一个更高层的 API，封装了整个音频录制流程，简化了开发难度。

Android 音频录制实例

下面我们通过一个实例代码来详细分析如何使用 AudioRecord 录制音频：

// 创建 AudioRecord 对象
AudioRecord recorder = new AudioRecord(AudioSource.MIC, 44100, AudioFormat.CHANNEL_IN_MONO, AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT, bufferSize);

// 开始录制
recorder.startRecording();

// 循环读取音频数据
while (isRecording) {
    recorder.read(audioBuffer, 0, bufferSize);
    // 对音频数据进行处理（如编码、压缩等）
}

// 停止录制
recorder.stop();
recorder.release();