基础知识
度量声音强度，大家最熟悉的单位就是分贝（decibel，缩写为db）。这是一个无纲量的相对单位，计算公式如下：
分子是测量值的声压，分母是参考值的声压（20微帕，人类所能听到的最小声压）。因此日常中说道声音强度是多少多少分贝时，都是默认了一个很小的参考值的。
而android设备传感器可以提供的物理量是场的幅值（amplitude），常用下列公式计算分贝值：
从sdk中读取了某段音频数据的振幅后，取最大振幅或平均振幅（可以用平方和平均，或绝对值的和平均），代入上述公式的a1。
现在问题是，作为参考值的振幅a0取多少呢？
博主查阅很多帖子、博文，这里是最一团浆糊的地方。有的博文取600，是基于它视噪音的振幅为600的假设，此时算出来的是相对背景噪音的分贝值，要是用户不对麦克风发出声音，算出的基本都是0分贝。而用户实际使用场景下的背景噪音大小千差万别，咱要是也照葫芦画瓢就不对了，尤其是对于那些制作绝对分贝计的需求，应找出20微帕声压值对应的振幅（或者也可以拿一个标准分贝计做校准参考）。
博主比较懒，把a0定为1，即android设备麦克风所能”听“到的最小声音振幅。这样拿到测量值振幅直接代入第二个公式的a1中，即可算出分贝值了。
android api
使用麦克风需要在androidmanifest.xml里申请相应权限：
<uses-permission android:name="android.permission.record_audio" />
能够获得音源数据的类有两个：android.media.mediarecorder和android.media.audiorecord。
mediarecorder：
这个类的对象初始化比较麻烦，因为它是被设计用来录制一段完整的音频并写入文件系统中的。但是初始化之后获得振幅却比较方便，我们直接用它的无参方法getmaxamplitude即可获得一小段时间内音源数据中的最大振幅。不过取最大值的可能弊端是会受到极端数据的影响，使得后来计算的分贝值波动比较大。不过这个方法是很多录音应用计算音量等级所采用的办法。
该方法返回的是0到32767范围的16位整型，原理可能是对一段值域为-32768到32767的音源数据取其中绝对值最大的值并返回。这个值与单位为帕斯卡的声压值是有线性函数关系的。另外需要注意的是第一次调用这个方法取得的值是0，代入公式中算出的分贝值是负无穷大，故需要在代码中对这种情况做判断。可以算出，由于getmaxamplitude返回的数值最大是32767，因此算出的最大分贝值是90.3。也就是说，博主令参考振幅值为1，计算出的分贝值正常值域为0 db 到90.3 db。
演示代码如下，基于hongfa.yy的代码改写：
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package com.example.myapp;import java.io.file;import java.io.ioexception;import android.media.mediarecorder;import android.os.handler;import android.util.log;/** * amr音频处理 * * @author hongfa.yy * @version 创建时间2012-11-21 下午4:33:28 */public class mediarecorderdemo { private final string tag = "mediarecord"; private mediarecorder mmediarecorder; public static final int max_length = 1000 * 60 * 10;// 最大录音时长1000*60*10; private string filepath; public mediarecorderdemo(){ this.filepath = "/dev/null"; } public mediarecorderdemo(file file) { this.filepath = file.getabsolutepath(); } private long starttime; private long endtime; /** * 开始录音 使用amr格式 * * 录音文件 * @return */ public void startrecord() { // 开始录音 /* ①initial：实例化mediarecorder对象 */ if (mmediarecorder == null) mmediarecorder = new mediarecorder(); try { /* ②setaudiosource/setvediosource */ mmediarecorder.setaudiosource(mediarecorder.audiosource.mic);// 设置麦克风 /* ②设置音频文件的编码：aac/amr_nb/amr_mb/default 声音的（波形）的采样 */ mmediarecorder.setoutputformat(mediarecorder.outputformat.default); /* * ②设置输出文件的格式：three_gpp/mpeg-4/raw_amr/default three_gpp(3gp格式 * ，h263视频/arm音频编码)、mpeg-4、raw_amr(只支持音频且音频编码要求为amr_nb) */ mmediarecorder.setaudioencoder(mediarecorder.audioencoder.amr_nb); /* ③准备 */ mmediarecorder.setoutputfile(filepath); mmediarecorder.setmaxduration(max_length); mmediarecorder.prepare(); /* ④开始 */ mmediarecorder.start(); // audiorecord audiorecord. /* 获取开始时间* */ starttime = system.currenttimemillis(); updatemicstatus(); log.i("action_start", "starttime" + starttime); } catch (illegalstateexception e) { log.i(tag, "call startamr(file mrecaudiofile) failed!" + e.getmessage()); } catch (ioexception e) { log.i(tag, "call startamr(file mrecaudiofile) failed!" + e.getmessage()); } } /** * 停止录音 * */ public long stoprecord() { if (mmediarecorder == null) return 0l; endtime = system.currenttimemillis(); log.i("action_end", "endtime" + endtime); mmediarecorder.stop(); mmediarecorder.reset(); mmediarecorder.release(); mmediarecorder = null; log.i("action_length", "time" + (endtime - starttime)); return endtime - starttime; } private final handler mhandler = new handler(); private runnable mupdatemicstatustimer = new runnable() { public void run() { updatemicstatus(); } }; /** * 更新话筒状态 * */ private int base = 1; private int space = 100;// 间隔取样时间 private void updatemicstatus() { if (mmediarecorder != null) { double ratio = (double)mmediarecorder.getmaxamplitude() /base; double db = 0;// 分贝 if (ratio > 1) db = 20 * math.log10(ratio); log.d(tag,"分贝值："+db); mhandler.postdelayed(mupdatemicstatustimer, space); } }} |
audiorecord：
这个类可以获得具体的音源数据值。将一段音源数据用read(byte[] audiodata, int offsetinbytes, int sizeinbytes)方法从缓冲区读取到我们传入的字节数组audiodata后，便可以对其进行操作，如求平方和或绝对值的平均值。这样可以避免个别极端值的影响，使计算的结果更加稳定。求得平均值之后，如果是平方和则代入常数系数为10的公式中，如果是绝对值的则代入常数系数为20的公式中，算出分贝值。
演示代码如下：
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package com.example.myapp;import android.media.audioformat;import android.media.audiorecord;import android.media.mediarecorder;import android.util.log;/** * created by greatpresident on 2014/8/5. */public class audiorecorddemo { private static final string tag = "audiorecord"; static final int sample_rate_in_hz = 8000; static final int buffer_size = audiorecord.getminbuffersize(sample_rate_in_hz, audioformat.channel_in_default, audioformat.encoding_pcm_16bit); audiorecord maudiorecord; boolean isgetvoicerun; object mlock; public audiorecorddemo() { mlock = new object(); } public void getnoiselevel() { if (isgetvoicerun) { log.e(tag, "还在录着呢"); return; } maudiorecord = new audiorecord(mediarecorder.audiosource.mic, sample_rate_in_hz, audioformat.channel_in_default, audioformat.encoding_pcm_16bit, buffer_size); if (maudiorecord == null) { log.e("sound", "maudiorecord初始化失败"); } isgetvoicerun = true; new thread(new runnable() { @override public void run() { maudiorecord.startrecording(); short[] buffer = new short[buffer_size]; while (isgetvoicerun) { //r是实际读取的数据长度，一般而言r会小于buffersize int r = maudiorecord.read(buffer, 0, buffer_size); long v = 0; // 将 buffer 内容取出，进行平方和运算 for (int i = 0; i < buffer.length; i++) { v += buffer[i] * buffer[i]; } // 平方和除以数据总长度，得到音量大小。 double mean = v / (double) r; double volume = 10 * math.log10(mean); log.d(tag, "分贝值:" + volume); // 大概一秒十次 synchronized (mlock) { try { mlock.wait(100); } catch (interruptedexception e) { e.printstacktrace(); } } } maudiorecord.stop(); maudiorecord.release(); maudiorecord = null; } }).start(); }} |
实测结果（设备小米2s），mediarecorderdemo波动很大，只要对麦克风一吹气，分贝值就能上90：
而audiorecorddemo就很稳定了，很用力吹气也很难到88以上：
