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13 KiB
Java
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Java
package com.bg7yoz.ft8cn.wave;
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import android.annotation.SuppressLint;
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import android.media.AudioFormat;
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import android.util.Log;
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import java.io.BufferedOutputStream;
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import java.io.ByteArrayInputStream;
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import java.io.DataInputStream;
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import java.io.DataOutputStream;
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import java.io.File;
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import java.io.FileOutputStream;
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import java.io.IOException;
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import java.util.ArrayList;
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/**
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* 录音类。通过AudioRecord对象来实现录音。
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||
* HamRecorder录音的数据通过监听类GetVoiceData来实现。HamRecorder实例中有一个监听器列表onGetVoiceList。
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* 当有录音数据后，HamRecorder会触发监听器列表中各监听器的OnReceiveData回调。
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* 制作此类的目的，是防止FT8各录音时序因录音启动时间的问题，造成重叠创建录音对象或录音的时长达不到一个时序的时长（15秒）
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* <p>
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* @author BG7YOZ
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* @date 2022-05-31
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*/
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public class HamRecorder {
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private static final String TAG = "HamRecorder";
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//private int bufferSize = 0;//最小缓冲区大小
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private static final int sampleRateInHz = 12000;//采样率
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private static final int channelConfig = AudioFormat.CHANNEL_IN_MONO; //单声道
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//private static final int audioFormat = AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT; //量化位数
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private static final int audioFormat = AudioFormat.ENCODING_PCM_FLOAT; //量化位数
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//private AudioRecord audioRecord = null;//AudioRecord对象
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private boolean isRunning = false;//是否处于录音的状态。
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private final ArrayList<VoiceDataMonitor> voiceDataMonitorList = new ArrayList<>();//监听回调列表，在监听回调中获取数据。
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private OnVoiceMonitorChanged onVoiceMonitorChanged=null;
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private boolean isMicRecord=true;
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private MicRecorder micRecorder=new MicRecorder();
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public HamRecorder(OnVoiceMonitorChanged onVoiceMonitorChanged){
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this.onVoiceMonitorChanged=onVoiceMonitorChanged;
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}
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public void setDataFromMic(){
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isMicRecord=true;
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startRecord();
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}
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public void setDataFromLan(){
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isMicRecord=false;
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micRecorder.stopRecord();
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}
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/**
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* 当接收到音频数据，所要处理的事情
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* @param bufferLen 数据的长度
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* @param buffer 数据缓冲区
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*/
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public void doOnWaveDataReceived(int bufferLen,float[] buffer){
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if (!isRunning) return;
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for (int i = 0; i < voiceDataMonitorList.size(); i++) {
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//逐个监听器调用回调，把数据提供给回调函数
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if (voiceDataMonitorList.get(i)!=null) {
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voiceDataMonitorList.get(i).onHamRecord.OnReceiveData(buffer, bufferLen);
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}
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}
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//doDataMonitorChanged();
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}
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/**
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* 是否处于录音状态
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*
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* @return boolean，是否处于录音状态
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*/
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public boolean isRunning() {
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return isRunning;
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}
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/**
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* 开始录音，此方法使设备一直处于录音状态，录音数据的获取通过监听器类GetVoiceData来实现。
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* 录音对象在读取到数据（audioRecord.read）后，把监听器列表中的所有监听器的OnReceiveData回调都调用一次。
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* 录音的状态在isRecording中。
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*/
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@SuppressLint("MissingPermission")
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public void startRecord() {
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if (isMicRecord){//如果是用MIC采集声音
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micRecorder.start();
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micRecorder.setOnDataListener(new MicRecorder.OnDataListener() {
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@Override
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public void onDataReceived(float[] data, int len) {
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doOnWaveDataReceived(len,data);
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}
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});
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}
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isRunning=true;
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||
}
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private void doDataMonitorChanged(){
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if (onVoiceMonitorChanged!=null){
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onVoiceMonitorChanged.onMonitorChanged(voiceDataMonitorList.size());
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||
}
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||
}
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/**
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||
* 删除数据监听器
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* @param monitor 数据监听器
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*/
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public void deleteVoiceDataMonitor(VoiceDataMonitor monitor) {
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voiceDataMonitorList.remove(monitor);
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doDataMonitorChanged();
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||
}
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/**
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* 获取监听器的数量
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* @return 返回数量
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*/
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public int getVoiceMonitorCount(){
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return voiceDataMonitorList.size();
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}
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/**
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||
* 获取监听器的列表
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||
* @return 监听器列表
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*/
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public ArrayList<VoiceDataMonitor> getVoiceDataMonitors(){
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return this.voiceDataMonitorList;
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}
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/**
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||
* 停止录音。当录音停止后，监听列表中的监听器全部删除。
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*/
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public void stopRecord() {
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micRecorder.stopRecord();
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isRunning = false;
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}
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/**
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||
* 获取录音数据的方法，通过加载数据监听器（VoiceDataMonitor）的方法实现。
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* 录音数据在OnGetVoiceDataDone回调中，当录音达到指定的时长（毫秒）触发。
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||
* 获取录音，是给录音对象加载一个监听器对象，在监听器的OnReceiveData回调中获取数据，当数据达到预期的数量时，
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||
* 触发OnGetVoiceDataDone回调。该回调动作在另一个线程中，要注意UI的处理。
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||
* 监听有两种模式：一次性、循环。
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||
* 一次性：获取数据后，此监听器自动删除，不再触发。
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||
* 循环，监听器始终存在，获取数据后，重新复位数据，进入下一次监听状态。直到录音停止，监听器才被删除。
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||
* duration毫秒
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||
*
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* @param duration 录音数据的时长（毫秒）
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||
* @param afterDoneRemove 获取录音后是否删除监听器，false：循环获取录音数据。
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||
* @param getVoiceDataDone 当录音数据达到指定的时长后，触发此回调
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||
*/
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public VoiceDataMonitor getVoiceData(int duration, boolean afterDoneRemove, OnGetVoiceDataDone getVoiceDataDone) {
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if (isRunning) {
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VoiceDataMonitor dataMonitor = new VoiceDataMonitor(duration, this
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, afterDoneRemove, getVoiceDataDone);
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dataMonitor.voiceDataMonitor = dataMonitor;//用于监听器删除自己用。
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voiceDataMonitorList.add(dataMonitor);
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doDataMonitorChanged();
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return dataMonitor;
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} else {
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return null;
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}
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}
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/**
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* 监听器类，用于录音数据的获取。
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* 当监听类，需要设定录音的时长（毫秒），当达到指定的时长后，会产生一个OnGetVoiceDataDone回调，在此回调中，可以获得
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||
* 该时长的录音数据。可以设定此监听是一次性的（afterDoneRemove=true）,还是循环往复的（afterDoneRemove=false）。
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||
* 一次性的，就是监听达到指定时长后，就不继续监听了，录音实例会把该监听删除。
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||
* 循环往复，就是监听到指定时长后，复位，继续重新监听。此模式方便形成波表数据。
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||
*/
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static class VoiceDataMonitor {
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private final String TAG = "GetVoiceData";
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private final float[] voiceData;//录音数据。大小由时长、采样率、采样位决定的。
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private int dataCount;//计数器，当前数据的获取量
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||
//onHamRecord是当录音对象有数据时触发的回调，通过该回调填充voiceData缓冲区，当缓冲区满时，触发OnGetVoiceDataDone回调。
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public OnHamRecord onHamRecord;
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||
//getVoiceData是本监听器的地址，用于在录音对象的监听列表中删除本监听器。
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||
// 在GetVoiceData构建后，注意！！！一定要对该变量赋值！否则无法删除本监听器。
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||
public VoiceDataMonitor voiceDataMonitor = null;
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||
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||
/**
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||
* 监听类，用于录音数据的获取
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||
* GetVoiceData类的构建方法。此类是用于添加到录音类HamRecorder中onGetVoiceList，当有录音数据返回时，产生回调。
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||
* 此类的目的就是录音时，可以有多个对象从录音中获取数据，而不产生冲突。
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||
*
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||
* @param duration 获取录音数据的时长（毫秒）。
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* @param hamRecorder 录音类的实例。方便删除本监听器等操作。
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||
* @param afterDoneRemove 当达到录音的时长后，是否移除本监听实例，true：移除，false：不移除，循环监听
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||
* @param onGetVoiceDataDone 达到录音的时长后，触发此回调。为了防止占用太多录音的时间，此回调在另一个线程。
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||
*/
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public VoiceDataMonitor(int duration, HamRecorder hamRecorder, boolean afterDoneRemove
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||
, OnGetVoiceDataDone onGetVoiceDataDone) {
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||
//时长，毫秒
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||
//宿主对象，方便用词对象调用删除数据获取动作列表中的本实例
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dataCount = 0;//当前的数据获取量
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//生成预期大小中的数据缓冲区。
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//因为是16Bit采样，所以byte*2。
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//voiceData = new byte[duration * HamRecorder.sampleRateInHz * 2 / 1000];
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voiceData = new float[duration * HamRecorder.sampleRateInHz / 1000];
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||
//当有录音数据时触发的回调函数。
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onHamRecord = new OnHamRecord() {
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@Override
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public void OnReceiveData(float[] data, int size) {
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int remainingSize = size+dataCount-voiceData.length;//如果大于0,就是剩余的数据量，
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for (int i = 0; (i < size) && (dataCount < voiceData.length); i++) {
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voiceData[dataCount] = data[i];//把录音缓冲区的数据搬运到本监听器中来
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dataCount++;
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}
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if (dataCount >= (voiceData.length)) {//当数据量达到所需要的。发起回调。
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onGetVoiceDataDone.onGetDone(voiceData);
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if (afterDoneRemove) {//如果是一次性的获取数据，则在录音对象中的监听列表中删除此监听回调。
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||
hamRecorder.deleteVoiceDataMonitor(voiceDataMonitor);
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} else {
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||
dataCount = 0;//如果是循环录音，则复位计数器。
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||
if (remainingSize>0) {//把剩余的数据补发到后续事件上
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||
float[] remainingData = new float[remainingSize];
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||
System.arraycopy(data, size - remainingSize, remainingData, 0, remainingSize);
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OnReceiveData(remainingData,remainingSize);
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}
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||
}
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||
}
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||
}
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||
};
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||
|
||
}
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||
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||
}
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/**
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||
* 类方法，把数据保存到文件中去，是临时文件名。
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* @param data 数据
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||
* @return 返回生成的临时文件名。
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*/
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public static String saveDataToFile(byte[] data) {
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||
String audioFileName = null;
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File recordingFile;
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try {
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||
//生成临时文件名
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recordingFile = File.createTempFile("Audio", ".wav", null);
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||
audioFileName = recordingFile.getPath();
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||
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||
//数据流文件
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DataOutputStream dos = new DataOutputStream(new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(audioFileName)));
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||
//写Wav文件头
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||
new WriteWavHeader(data.length, sampleRateInHz, channelConfig, audioFormat).writeHeader(dos);
|
||
for (int i = 0; i < data.length; i++) {
|
||
dos.write(data[i]);
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||
}
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||
Log.d(TAG, String.format("生成文件结束(%d字节，%.2f秒)，文件：%s", data.length + 44
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||
, ((float) data.length / 2 / sampleRateInHz), audioFileName));
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||
dos.close();//关闭文件流
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||
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|
||
} catch (IOException e) {
|
||
Log.e(TAG, String.format("生成临时文件出错！%s", e.getMessage()));
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||
}
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return audioFileName;
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||
}
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||
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/**
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||
* 把原始的声音数据转换成16位的数组数据。
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||
* @param buffer 原始的声音数据(8位)
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||
* @return 返回16位的int格式数组
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*/
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||
public static int[] byteDataTo16BitData(byte[] buffer){
|
||
int[] data=new int[buffer.length /2];
|
||
for (int i = 0; i < buffer.length/2; i++) {
|
||
int res = (buffer[i*2] & 0x000000FF) | (((int) buffer[i*2+1]) << 8);
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||
data[i]=res;
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}
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||
return data;
|
||
}
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||
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||
/**
|
||
* 把原始的声音数据转换成浮点数组数据
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||
* @param bytes 原始的声音数据（float）
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||
* @return 转换成float数组
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*/
|
||
public static float[] getFloatFromBytes(byte[] bytes) {
|
||
float[] floats = new float[bytes.length / 4];
|
||
DataInputStream dis = new DataInputStream(new ByteArrayInputStream(bytes));
|
||
for (int i = 0; i < floats.length; i++) {
|
||
try {
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||
floats[i] = dis.readFloat();
|
||
} catch (IOException e) {
|
||
e.printStackTrace();
|
||
break;
|
||
}
|
||
}
|
||
try {
|
||
dis.close();
|
||
} catch (IOException e) {
|
||
e.printStackTrace();
|
||
}
|
||
return floats;
|
||
}
|
||
}
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