android监测吹气大小,Android中实时获取音量分贝值详解

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：

复制代码 代码如下:

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：

?

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：

?

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：