android音频通信

来源：互联网发布：excel2003删除重复数据编辑：程序博客网时间：2024/06/05 10:29

这是前一段时间遇到的问题了，想用android手机的音频口发送消息，消息内容可以是字符串，可以是命令，甚至可以是文件。由于智能手机的普及，今后在工业领域可能会推广，所以在这里分享一下。

现在开始：

一（语文是硬伤，标题想不出来）：

本例只实现了发送字符串的功能（用的是方波标记），而且界面布局很简单，贴图：

点击【send】将会发送出一段噪音，噪音的内容是用你所输入的字符串编码过来的，用的是Ascall码转换成高低电频，当然在手机的耳机插口需要插入一个自己开发的信号转换器，接收端需要安装配套的信号接受器，而且成本很低，似乎是用单片机开发的。好吧，露馅了，我不懂硬件……

绑定button。

listener = new Listener();play = (Button)findViewById(R.id.play);text = (EditText)findViewById(R.id.text);play.setOnClickListener(listener);

listener的内容：

private class Listener implements OnClickListener{@Overridepublic void onClick(View arg0) {// TODO Auto-generated method stubsendme = text.getText().toString();Log.d("!!!!!!","listener");if(sendme != ""&& sendme != null){if(thread == null){thread = new AudioThread();thread.start();}elsethread.letRun();}}}

thread的内容：

class AudioThread extends Thread{@Overridepublic void run() {// TODO Auto-generated method stubwhile(true){if(isrun){Log.d("!!!!!!","runner");audioplayer = new AudioSend();audioplayer.play(sendme);try {sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}isrun =false;}}}public void letRun(){Log.d("!!!!!!","letrunner");isrun = true;}}

已经发现重点就在audioplayer这个对象，这个是自己编写的audiosend类构造的，运用的是AudioTrack，查看api就可以发现这个类有个write（）方法，方法是重载的：write（byte【】，int，int）或者是write（short【】，int，int），那么数组中包含的究竟是什么？

二：数组内容解析

先来了解下耳机的构造：（耳机够着此段转载于http://blog.csdn.net/xl19862005/article/details/8522869）

我们知道，耳机是用来听音乐，打电话的，既然是和声音相关的，那么耳机线上传输的就是音频信号，常见的音频信号一般都是在100Hz——10KHz左右的范围内，那么手机里面的音频输出系统（DA和音频功放）的幅频特性（也既带宽）一定也是在这个范围（这是本人的猜想，由于设备和仪器有限，没有进行系统的测试，有兴趣的朋友可以用相关的测试仪器测测），那么，既然有带宽，好家伙，我们就可以通过努力在这个频带内实现我们的通信信道了！另外值得提的一点是，耳机线上传输的音频信号是交流的！

下面我们来看看市面上常见的耳机座（公头）的引脚定义，android手机上用的耳机大多都是3.5mm的四芯座，在这四个芯中，分别是：地、左声道、右声道和线控开关（MIC）

1、国家标准

发现其实耳机接受的就是电流，那么猜测那个数组中包含的应该就是电流的强度。那么我们只需要将所要发送的内容转换为电流的强度来标记，并且在接受端按照相同的方式来解码即可。

三：audiosend类内容：

public class AudioSend {static int baudRate = 4800;static int maxRate = 48000;static int delayBit = 0;private static byte ihigh = (byte) (-128);private static byte ilow = (byte) (16);AudioTrack audioplayer;static int minSize;static byte[] getBuffer(String str){int bytesinframe = delayBit + 10;//delay + 8bit + 一个标识开始的位 + 一个标识结束的位byte[] sendme = str.getBytes();int n = maxRate/baudRate;boolean[] bits = new boolean[sendme.length * bytesinframe];//byte[] waveform = new byte[(sendme.length*bytesinframe* n)]; //防止失真，延长每个波的变化的播放时间Arrays.fill(bits, true); //当其不断传出电流的时候标志着无信息传送，一旦有低压电流标志开始传送数据int i,m,k,j = 0;for (i=0;i<sendme.length;++i){m=i*bytesinframe;bits[m]=false;bits[++m]=((sendme[i]&1)==1);//位操作，也可以先转换成数字再用 Integer.toBinaryStringbits[++m]=((sendme[i]&2)==2);bits[++m]=((sendme[i]&4)==4);bits[++m]=((sendme[i]&8)==8);bits[++m]=((sendme[i]&16)==16);bits[++m]=((sendme[i]&32)==32);bits[++m]=((sendme[i]&64)==64);bits[++m]=((sendme[i]&128)==128);//加上延时的位for(k=0;k<bytesinframe-9;k++) bits[++m]=true;}//转换成需要的byte数组for (i=0;i<bits.length;i++){for (k=0;k<n;k++){waveform[j++]=(bits[i])?((byte) (ihigh)):((byte) (ilow));}}bits=null;return waveform;}public void play (String str){byte[] send = getBuffer(str);minSize = AudioTrack.getMinBufferSize(48000,AudioFormat.CHANNEL_OUT_MONO,AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT);audioplayer = new AudioTrack(AudioManager.STREAM_MUSIC, 48000, AudioFormat.CHANNEL_OUT_MONO,AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT, minSize, AudioTrack.MODE_STREAM);audioplayer.play();audioplayer.write(send, 0, send.length);audioplayer.stop();audioplayer.release();}}

在够着audiotrack的时候

minSize = AudioTrack.getMinBufferSize(48000,AudioFormat.CHANNEL_OUT_MONO,AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT);audioplayer = new AudioTrack(AudioManager.STREAM_MUSIC, 48000, AudioFormat.CHANNEL_OUT_MONO,AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT, minSize, AudioTrack.MODE_STREAM);

第一行其实是获取最小缓冲区大小，阐述按顺序依次是采样率，声道，和采样精度，在这里简单讲一下，如果还不懂还是自己google吧

如果画成坐标图，横轴是时间，纵轴是电流的话：

采样率就是每秒钟要发送多少个点过去，也就是告诉audiotrack对象每秒需要从我所write的数组中提取多少个点，当然在播放音乐的时候采样率越高就会音质效果越好。我们来极端假设一下，如果采样率是1,（其实android上只能是4800,44100,48000）那么意味着你一秒这个区段听到的声音都是一样的，不敢想象，它会吧”忐忑“播成什么样。

声道不废话了

采样精度就是电流的强度的上限和下限，当然也是越大音质越好，目前似乎只能是8BIT和16BIT，应该也就是这个原因所以write接受的是byte和short数组吧。

接下来将编码：

对于编码也就是我的代码的getbuffer方法了。

先来讲一下通信的协议吧。如图所示通信协议中每十个位标记位发送的一个字母，开始位定义成低电流终止位定义成高电流（我们没有定奇偶校检位），中间的八位来定义字母的内容（也就是字母转换成Acall码之后的内容）但是每个电流如果用1和0表示的话差别太小了，单片机很可能检测不到，或者检测失误，所以我将高电流定义为-128，低电流定义为16，代码先将每个字母转化成对应的ascll码，然后再将它转换成对应的高低电流的波峰和波谷。

对于

//转换成需要的byte数组for (i=0;i<bits.length;i++){for (k=0;k<n;k++){waveform[j++]=(bits[i])?((byte) (ihigh)):((byte) (ilow));}}

目的是为了达到我们想要的采样率而延时，也就是将每个波的变化延长k个单位时间，k呢是48000/4800得来的，也就是我机器每秒发送48000个电流变化值出去，但是现在我想只让它发送4800个，那也就需要把每个点复制十份然后发送。当然，如果你是想把采样率定为4800的话可以直接在初始化的时候写，但是在硬件设置中采样率（其实硬件中叫波特率）就有很多选择了可以是600,1200,2400,4800，44100等等，为了可以尽可能的满足不同硬件需求，建议这样写。

接下来贴出单片机的电路板（做法不说了，因为我也不会），有了它就可以用手机上的这个程序控制家里的大多数电器了……比如用手机软件打开电视冰箱洗衣机热水器等，不过现在还是有线的，如果加上无线装置的话，控制范围可能也不会超过10米

好了，终于写完了。

转载请注明出处：http://blog.csdn.net/dangxw_/article/details/10135243

原工程下载地址：http://download.csdn.net/detail/dangxw_/5987125

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