Android AudioRecord录制PCM以及转换为wav和mp3

1.录制pcm

pcm介绍

pcm是指音频裸数据是脉冲编码调制数据。描述一段PCM数据通常以下几个概念：

• 量化格式（SampleFormat）又叫位深度：表示可以记录声音的动态范围，代表分贝
• 采样率（SampleRate）：可以表示声音频率范围，通过压缩PCM就是根据人耳能听到的频率来的
• 声道数（Channel）：录制或播放时在不同空间位置采集或回放的相互独立的音频信号，也就是对应的音源数量和扬声器数量。

关于如何计算PCM文件的大小（例：采样率44100，位深度16，声道数2，一分钟）：

文件大小=比特率×时长÷8=位深度×采样率×声道数×时间÷8=44100×16×2÷8≈10.34M

使用AudioRecord进行采集

第一步：初始化AudioRecord

AudioRecord mAudioRecord = new AudioRecord(
MediaRecorder.AudioSource.MIC,//音频源
44100,//采样率
AudioFormat.CHANNEL_IN_MONO,//单声道，双声道用CHANNEL_IN_STEREO
//api28以上可以直接录制MP3
AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT,//位深度为16bit的PCM文件
mBufferSize //缓冲区大小，可以根据AudioRecord.getMinBufferSize()计算
);

第二步：开始录制，通过全局变量isRecord进行录制控制

//启动线程进行pcm录制
class RecordThread implements Runnable {

@Override
public void run() {
mAudioRecord.startRecording();
FileOutputStream fos = null;
try {
Log.i(TAG, "文件地址: " + mPcmFilePath);
fos = new FileOutputStream(mPcmFilePath);
byte[] bytes = new byte[mBufferSize];
while (isRecord) {
mAudioRecord.read(bytes, 0, bytes.length);
fos.write(bytes, 0, bytes.length);
fos.flush();
}
Log.i(TAG, "停止录制");
mAudioRecord.stop();
fos.flush();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (fos != null) {
try {
fos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

}
}

第三步.停止录制

public void stopRecord() {
isRecord = false;
}

以上就是关于pcm的录制，pcm只是音频原始数据，接下来，我们将进行pcm文件转换

2.pcm文件转为WAV格式

wav：微软公司专门为Windows开发的一种标准数字音频文件，该文件能记录各种单声道或立体声的声音信息，并能保证声音不失真。简单说，wav格式就是pcm文件加上了头信息。其头文件内容可以参考相关协议。

/**
* 加入wav文件头
*/
private void writeWaveFileHeader(FileOutputStream out, long totalAudioLen,
long totalDataLen, long longSampleRate, int channels, long byteRate)
throws IOException {
byte[] header = new byte[44];
// RIFF/WAVE header
header[0] = 'R';
header[1] = 'I';
header[2] = 'F';
header[3] = 'F';
header[4] = (byte) (totalDataLen & 0xff);
header[5] = (byte) ((totalDataLen >> 8) & 0xff);
header[6] = (byte) ((totalDataLen >> 16) & 0xff);
header[7] = (byte) ((totalDataLen >> 24) & 0xff);
//WAVE
header[8] = 'W';
header[9] = 'A';
header[10] = 'V';
header[11] = 'E';
// 'fmt ' chunk
header[12] = 'f';
header[13] = 'm';
header[14] = 't';
header[15] = ' ';
// 4 bytes: size of 'fmt ' chunk
header[16] = 16;
header[17] = 0;
header[18] = 0;
header[19] = 0;
// format = 1
header[20] = 1;
header[21] = 0;
header[22] = (byte) channels;
header[23] = 0;
header[24] = (byte) (longSampleRate & 0xff);
header[25] = (byte) ((longSampleRate >> 8) & 0xff);
header[26] = (byte) ((longSampleRate >> 16) & 0xff);
header[27] = (byte) ((longSampleRate >> 24) & 0xff);
header[28] = (byte) (byteRate & 0xff);
header[29] = (byte) ((byteRate >> 8) & 0xff);
header[30] = (byte) ((byteRate >> 16) & 0xff);
header[31] = (byte) ((byteRate >> 24) & 0xff);
// block align
header[32] = (byte) (2 * 16 / 8);
header[33] = 0;
// bits per sample
header[34] = 16;
header[35] = 0;
//data
header[36] = 'd';
header[37] = 'a';
header[38] = 't';
header[39] = 'a';
header[40] = (byte) (totalAudioLen & 0xff);
header[41] = (byte) ((totalAudioLen >> 8) & 0xff);
header[42] = (byte) ((totalAudioLen >> 16) & 0xff);
header[43] = (byte) ((totalAudioLen >> 24) & 0xff);
out.write(header, 0, 44);
}

3.pcm转mp3

mp3：mp3是一种音频压缩技术，利用人耳对高频声音信号不敏感的特性，将时域波形信号转换成频域信号，并划分成多个频段，对不同的频段使用不同的压缩率。pcm转mp3，用的是开源库lame，由于相对篇幅较大，放到下一篇：https://blog.csdn.net/s591628545/article/details/104526112

参考内容：

https://www.jb51.net/article/130934.htm

项目地址：https://github.com/kingdavidsun/AudioSampling.git