使用 摄像头、麦克风、扬声器测试程序 一文中提到的技术,我们可以基本实现QQ的语音视频测试向导的功能了。但是,我觉得语音测试这块的体验还可以做得更好一点,就像QQ语音测试一样,实时显示麦克风采集到的声音的强度:
接下来,我们做个小demo,来实现类似的功能。先上demo运行起来的截图:
(界面确实比较丑,我们这里的重点在于技术方面如何实现,如果你愿意花点时间,可以将其美化得跟QQ的那个一样漂亮^_^)
1.实现思路
实现这个小例子的主要思路如下:
(1)使用OMCS采集和播放从麦克风的输入数据(PCM)。
(2)对采集到的数据进行傅立叶变换,变换的结果就可以反应声音的强度。
(3)使用ProgressBar控件来实时显示声音的强度信息。
2.具体实现
(1)傅立叶变换算法
public static class FourierTransformer { public static double[] FFTDb(double[] source) { int sourceLen = source.Length; int nu = (int)(Math.Log(sourceLen) / Math.Log(2)); int halfSourceLen = sourceLen / 2; int nu1 = nu - 1; double[] xre = new double[sourceLen]; double[] xim = new double[sourceLen]; double[] decibel = new double[halfSourceLen]; double tr, ti, p, arg, c, s; for (int i = 0; i < sourceLen; i++) { xre[i] = source[i]; xim[i] = 0.0f; } int k = 0; for (int l = 1; l <= nu; l++) { while (k < sourceLen) { for (int i = 1; i <= halfSourceLen; i++) { p = BitReverse(k >> nu1, nu); arg = 2 * (double)Math.PI * p / sourceLen; c = (double)Math.Cos(arg); s = (double)Math.Sin(arg); tr = xre[k + halfSourceLen] * c + xim[k + halfSourceLen] * s; ti = xim[k + halfSourceLen] * c - xre[k + halfSourceLen] * s; xre[k + halfSourceLen] = xre[k] - tr; xim[k + halfSourceLen] = xim[k] - ti; xre[k] += tr; xim[k] += ti; k++; } k += halfSourceLen; } k = 0; nu1--; halfSourceLen = halfSourceLen / 2; } k = 0; int r; while (k < sourceLen) { r = BitReverse(k, nu); if (r > k) { tr = xre[k]; ti = xim[k]; xre[k] = xre[r]; xim[k] = xim[r]; xre[r] = tr; xim[r] = ti; } k++; } for (int i = 0; i < sourceLen / 2; i++) { decibel[i] = 10.0 * Math.Log10((float)(Math.Sqrt((xre[i] * xre[i]) + (xim[i] * xim[i])))); } return decibel; } private static int BitReverse(int j, int nu) { int j2; int j1 = j; int k = 0; for (int i = 1; i <= nu; i++) { j2 = j1 / 2; k = 2 * k + j1 - 2 * j2; j1 = j2; } return k; } }
至于傅立叶变换与分贝有什么关系,网上有很多相关的资料,可以baidu一下。对有兴趣的童鞋,强烈推荐阅读这篇文章 -- 分贝是个什么东西?。
(2)初始化OMCS服务器、设备管理器、麦克风设备
//获取麦克风列表 IList<MicrophoneInformation> microphones = SoundDevice.GetMicrophones(); this.comboBox2.DataSource = microphones; if (microphones.Count > 0) { this.comboBox2.SelectedIndex = 0; } //初始化OMCS服务器 OMCSConfiguration configuration = new OMCSConfiguration(10, 1, EncodingQuality.High, 16000, 800, 600); this.multimediaServer = new MultimediaServer(9000, new DefaultUserVerifier(), configuration, false, null); this.multimediaManager.DeviceErrorOccurred += new CbGeneric<MultimediaDeviceType, string>(multimediaManager_DeviceErrorOccurred); this.multimediaManager.AudioCaptured += new CbGeneric<byte[]>(multimediaManager_AudioCaptured); this.microphoneConnector1.ConnectEnded += new CbGeneric<ConnectResult>(microphoneConnector1_ConnectEnded);
(3)连接麦克风,开始采集
if (!SoundDevice.IsSoundCardInstalled()) { this.label_error.Visible = true; this.label_error.Text = "声卡没有安装"; } //初始化多媒体管理器 this.multimediaManager.MicrophoneDeviceIndex = this.comboBox2.SelectedIndex; this.multimediaManager.Initialize("tester", "", "127.0.0.1", 9000); //与OMCS服务器建立连接,并登录 //尝试连接麦克风 this.microphoneConnector1.BeginConnect("tester");
首先,初始化本地多媒体设备管理器,然后使用麦克风连接器连接到当前登录用户“tester”(即“自己”)麦克风设备。如果连接成功,多媒体管理器将会触发AudioCaptured事件,我们通过这个事件来截获音频数据。
(4)处理采集到的音频数据,并显示结果
void multimediaManager_AudioCaptured(byte[] data) { double[] wave = new double[data.Length / 2]; int h = 0; for (int i = 0; i < wave.Length; i += 2) { wave[h] = (double)BitConverter.ToInt16(data, i); //采样位数为16bit ++h; } double[] res = FourierTransformer.FFTDb(wave); double kk = 0; foreach (double dd in res) { kk += dd; } if (kk < 0) { kk = 0; } this.showResult(kk / res.Length); } private void showResult(double rs) { if (this.InvokeRequired) { this.BeginInvoke(new CbGeneric<double>(this.showResult), rs); } else { int rss = (int)(rs * 2); if (rss < 40) { rss = 40; } if (rss > 100) { rss = 100; } this.progressBar1.Value = rss; } }
注意:由于OMCS音频采样的位数为16bit,这样,一个单位的语音样本的字节数为2个字节。所以,傅立叶变换前,先要将原始的PCM数据(byte[])转为Int16的数组。
在显示分贝强度时,我偷了下懒,直接使用了ProgressBar控件,体验不是很好,勉强能表达出意思吧。
3.Demo程序
源码下载。
时间: 2024-11-07 09:27:17