CN105005478A

CN105005478A - 一种基于Android平台移动设备的音量测算方法

Info

Publication number: CN105005478A
Application number: CN201510449292.1A
Authority: CN
Inventors: 王树兵; 张浩尘
Original assignee: Technology (nanjing) Ltd By Share Ltd
Current assignee: Technology (nanjing) Ltd By Share Ltd
Priority date: 2015-07-28
Filing date: 2015-07-28
Publication date: 2015-10-28

Abstract

本发明公开的一种基于Android平台移动设备的音量测算方法，包括以下步骤：1）利用Android？AudioRecord？APIs获取音频数据；2）将存储音频数据的buffer内容取出，进行平方和运算；3）平方和再除以数据总长度，得出音量大小；4）将以上得到的音量大小与标准值进行比较。本发明的方法，使用的设备简单，可利用现有Android平台移动设备，比如手机、平板电脑等完成。测量过程也较简单，测量结果准确，能有效提供噪声警告。

Description

一种基于Android平台移动设备的音量测算方法

技术领域

本发明涉及音量测量技术领域，具体是一种基于Android平台移动设备的音量测算方法。

背景技术

噪声污染已经是现代社会环境的一大顽疾。无论是预防还是治理噪声污染，都必须首先测量音量大小。通过测量音量，为采取隔音或消音等措施提供依据。以往测量音量的设备都比较复杂和昂贵。

Android多媒体框架包括了对抓取和编码多种格式的音频的支持。在硬件支持的基础之上可以通过使用Android提供的AudioRecord APIs来获取音频数据。Android支持以下音频格式编解码：

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种基于Android平台移动设备的音量测算方法，使用基于Android平台移动设备测算周围环境的音量，设备简单、成本低廉。

本发明的一种基于Android平台移动设备的音量测算方法，包括以下步骤：

1）利用Android AudioRecord APIs 获取音频数据；

2）将存储音频数据的buffer内容取出，进行平方和运算；

3）平方和再除以数据总长度，得出音量大小；

4）将以上得到的音量大小与标准值进行比较，音量大于或等于标准值时，发出警告。。

利用Android AudioRecord APIs 获取音频数据，优选的方法为：

11）新建一个AudioRecord对象：

111）声明并初始化Int型音频采样率基值SAMPLE_RATE_IN_HZ = 8000；

112）根据AudioRecord获取的存储音频数据的缓存空间值初始化Int型变量BUFFER_SIZE，此方法需要传入以下参数：音频采样率基值、声音通道格式、声音编码格式。

12）利用AudioRecord对象获取音频数据：

121）新建一个声音采集器对象，用于声源数据采集，需要传入以下参数：收录声音的设备说明、音频采样率基值、声音通道格式、声音编码格式、缓存空间大小值；

122）利用步骤112）的BUFFER_SIZE变量值作为数组长度新建一个数组结构的buffer缓冲池，用于存放音频数据；

123）声明并初始化一个Int型变量r，初始值为0；

124）利用步骤121）创建的声音采集器对象获取音频数据并赋给步骤123的Int型变量r。

所述步骤2）将存储音频数据的buffer内容取出，进行平方和运算的过程包括：

211）声明并初始化一个long型变量v，初始值为0；

212）遍历步骤122）的buffer缓冲池数据，并把每一位平方和相加后加到7步定义的变量v上，为v赋值。

所述步骤3）平方和再除以数据总长度，得出音量大小的过程为：

221）声明一个double型变量mean，并将变量v整除变量r后的值赋给变量mean；

222）声明一个double型变量volume，并把9步的变量mean进行10次方后取以10为底数的对数值赋给volume。

所述步骤4）中所采用的标准值为85分贝，低于85分贝为正常，等于或高于85分贝则为异常，异常时向使用者进行告警提醒。

本发明的基于Android平台移动设备的音量测算方法，使用的设备简单，可利用现有Android平台移动设备，比如手机、平板电脑等完成。测量过程也较简单，测量结果准确，能有效提供噪声警告。应用的领域广泛，比如，监测被监护人所处环境的音量值，反映出被监护人当前所处环境是否存在安全隐患，从而方便监护人及时采取措施最大可能的保证被监护人的健康安全，在保证对被监护人所处环境的分贝值有效监测的前提下，最大限度的节约成本。

具体实施方式

下面对本发明提出的一种基于Android平台移动设备的音量测算方法进行详细描述。

第一步、利用Android AudioRecord APIs 获取音频数据：

11、新建一个AudioRecord对象。

新建一个AudioRecord对象包括以下过程：

111、声明并初始化Int型音频采样率基值SAMPLE_RATE_IN_HZ = 8000；

112、根据AudioRecord获取的存储音频数据的缓存空间值初始化Int型变量BUFFER_SIZE，此方法需要传入以下参数：音频采样率基值、声音通道格式、声音编码格式。

12、利用AudioRecord对象获取音频数据。

利用AudioRecord对象获取音频数据包括以下过程：

121、新建一个声音采集器对象，用于声源数据采集，需要传入以下参数：收录声音的设备说明、音频采样率基值、声音通道格式、声音编码格式、缓存空间大小值；

122、利用步骤112的BUFFER_SIZE变量值作为数组长度新建一个数组结构的buffer缓冲池，用于存放音频数据；

123、声明并初始化一个Int型变量r，初始值为0；

124、利用步骤121创建的声音采集器对象获取音频数据并赋给步骤123的Int型变量r。

实现利用Android AudioRecord APIs 获取音频数据的程序代码如下：

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);

（BUFFER_SIZE：用于存储收集的音频数据的缓存大小；

SAMPLE_RATE_IN_HZ：音频采样率，以赫兹为单位；

AudioFormat.CHANNEL_IN_DEFAULT：Android默认的audio channel；

AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT：对音频数据采用的编码格式。

AudioRecorder recorder = new AudioRecorder(MediaRecorder.AudioSource. MIC, SAMPLE_RATE_IN_HZ, AudioFormat.CHANNEL_IN_DEFAULT, AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT, BUFFER_SIZE,);

MediaRecorder.AudioSource. MIC：麦克风

short[] buffer = new short[BUFFER_SIZE];

int r = 0;

r = mAudioRecord.read(buffer, 0, BUFFER_SIZE);

第二步、对音频数据进行处理：

21、将存储音频数据的buffer内容取出，进行平方和运算：

211、声明并初始化一个long型变量v，初始值为0；

212、遍历步骤122的buffer缓冲池数据，并把每一位平方和相加后加到7步定义的变量v上，为v赋值。

22、平方和再除以数据总长度，得出音量大小，单位为分贝：

221、声明一个double型变量mean，并将变量v整除变量r后的值赋给变量mean；

222、声明一个double型变量volume，并把9步的变量mean进行10次方后取以10为底数的对数值赋给volume。

实现第二步对音频数据进行处理的代码如下：

long v = 0;

for (int i = 0; i < buffer.length; i++) {

v += buffer[i] * buffer[i]}

double mean = v / (double) r;

double volume = 10 * Math.log10(mean);

第三步：将以上得到的音量大小与标准值进行比较

31、将步骤222得到的volume变量值与Int值85进行比较，若volume>85,则通知服务器告警，否则，继续进行测量。即本技术方案选择85分贝为标准值，低于85分贝为正常，等于或高于85分贝则为异常，此时将向使用者进行告警提醒。

所举例代码仅是实现上述方法的一种形式，还可以以其他代码实现上述方法。

使用程序代码实现本发明的方法的工作流程为：

一、根据本发明方法编写应用程序；

二、部署应用程序到Android设备；

三、部署接收告警信息的服务器；

四、运行服务器接收端，打开步骤二中Android设备上事先安装的应用程序；

五、当步骤2）的设备测试到所处环境的音量值大于85时，反馈给服务器告警信息；

六、服务器端根据告警信息做相应处理。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种基于Android平台移动设备的音量测算方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）利用Android AudioRecord APIs 获取音频数据；

2）将存储音频数据的buffer内容取出，进行平方和运算；

3）平方和再除以数据总长度，得出音量大小；

4）将以上得到的音量大小与标准值进行比较，音量大于或等于标准值时，发出警告。

2.根据权利要求1所述的基于Android平台移动设备的音量测算方法其特征在于，利用Android AudioRecord APIs 获取音频数据的过程为：

11）新建一个AudioRecord对象；

12）利用AudioRecord对象获取音频数据。

3.根据权利要求2所述的基于Android平台移动设备的音量测算方法其特征在于，所述步骤11）新建一个AudioRecord对象包括以下过程：

111）声明并初始化Int型音频采样率基值SAMPLE_RATE_IN_HZ = 8000；

4.根据权利要求1所述的基于Android平台移动设备的音量测算方法其特征在于，所述步骤12）利用AudioRecord对象获取音频数据包括以下过程：

123）声明并初始化一个Int型变量r，初始值为0；

5.根据权利要求1所述的基于Android平台移动设备的音量测算方法其特征在于，所述步骤2）将存储音频数据的buffer内容取出，进行平方和运算的过程包括：

211）声明并初始化一个long型变量v，初始值为0；

6.根据权利要求1所述的基于Android平台移动设备的音量测算方法其特征在于，所述步骤3）平方和再除以数据总长度，得出音量大小的过程为：

7.根据权利要求1所述的基于Android平台移动设备的音量测算方法其特征在于，步骤4）中所采用的标准值为85分贝，低于85分贝为正常，等于或高于85分贝则为异常，异常时向使用者进行告警提醒。