Java TargetDataLine 没有拾取任何音频？

Question

我正在编写一个函数来使用 TargetDataLine 捕获大约 7.5 秒的音频剪辑。该代码执行并呈现一个“input.wav”文件，但是当我播放它时没有声音。

如本文底部的代码所示，我的方法是执行以下操作：

1. 创建 AudioFormat 并获取目标数据线的信息。
2. 通过从 AudioSystem 获取线来创建目标数据线。
3. 打开并启动 TargetDataLine，它为录制分配系统资源。
4. 创建一个辅助线程，通过写入文件来录制音频。
5. 启动辅助线程，同时暂停主线程，然后关闭目标数据线以停止记录。

到目前为止我所尝试的：

1. 更改音频格式。最初，我使用的是另一个采用文件类型的 AudioFormat 构造函数（其中第一个参数是 AudioFormat.Encoding.PCM_SIGNED 等）。我的采样率为 44100、16 位、2 个通道和另一种格式的小端设置，产生了相同的结果。

2. 更改辅助线程和主线程上的命令顺序（即在备用位置执行 TLine.open() 或 start()）。

3. 检查我的辅助线程确实启动了。

作为参考，我在 Mac OS Big Sur 上使用 IntelliJ。

public static void captureAudio() {
        try {
            AudioFormat f = new AudioFormat(22050, 8, 1, false, false);
            DataLine.Info secure = new DataLine.Info(TargetDataLine.class, f);
            if (!AudioSystem.isLineSupported(secure)) {
                System.err.println("Unsupported Line");
            }
            TargetDataLine tLine = (TargetDataLine)AudioSystem.getLine(secure);
            System.out.println("Starting recording...");
            tLine.open(f);
            tLine.start();
            File writeTo = new File("input.wav");
            Thread t = new Thread(){
                    public void run() {
                        try {
                            AudioInputStream is = new AudioInputStream(tLine);
                            AudioSystem.write(is, AudioFileFormat.Type.WAVE, writeTo);
                        } catch(IOException e) {
                            System.err.println("Encountered system I/O error in recording:");
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
            };
            t.start();
            Thread.sleep(7500);
            tLine.stop();
            tLine.close();
            System.out.println("Recording has ended.");
        } catch(Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

更新 1：一些新的测试和结果

1. 我的麦克风和扬声器都在使用其他应用程序 - 使用 QuickTimePlayer 录制工作音频。

2. 我围绕我的 TargetDataLines 是什么以及与它们的交易做了很多测试。我运行了以下代码：

public static void main(String[] args) {
AudioFormat f = new AudioFormat(48000, 16, 2, true, false);
        //DataLine.Info inf = new DataLine.Info(SourceDataLine.class, f);
        try {
            TargetDataLine line = AudioSystem.getTargetDataLine(f);
            DataLine.Info test = new DataLine.Info(TargetDataLine.class, f);
            TargetDataLine other = (TargetDataLine)AudioSystem.getLine(test);
            String output = line.equals(other) ? "Yes" : "No";
            if (output.equals("No")) {
                System.out.println(other.toString());
            }
            System.out.println(line.toString());
            System.out.println("_______________________________");
            for (Mixer.Info i : AudioSystem.getMixerInfo()) {
                Line.Info[] tli = AudioSystem.getMixer(i).getTargetLineInfo();
                if (tli.length != 0) {
                   Line comp = AudioSystem.getLine(tli[0]);
                   System.out.println(comp.toString() + ":" +i.getName());
                   if (comp.equals(line) || comp.equals(other)) {
                       System.out.println("The TargetDataLine is from " + i.getName());
                   }
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
}

长话短说，我收到的 TargetDataLine TargetDataLine line = AudioSystem.getTargetDataLine(f); 和 TargetDataLine other = (TargetDataLine)AudioSystem.getLine(new DataLine.Info(TargetDataLine.class, f)); 是不同的，而且，不匹配与我系统的混音器关联的任何 TargetDataLines。

上面代码的输出是这样的（第一行分别是other和line）：

com.sun.media.sound.DirectAudioDevice$DirectTDL@cc34f4d
com.sun.media.sound.DirectAudioDevice$DirectTDL@17a7cec2
_______________________________
com.sun.media.sound.PortMixer$PortMixerPort@79fc0f2f:Port MacBook Pro Speakers
com.sun.media.sound.PortMixer$PortMixerPort@4d405ef7:Port ZoomAudioDevice
com.sun.media.sound.DirectAudioDevice$DirectTDL@3f91beef:Default Audio Device
com.sun.media.sound.DirectAudioDevice$DirectTDL@1a6c5a9e:MacBook Pro Microphone
com.sun.media.sound.DirectAudioDevice$DirectTDL@37bba400:ZoomAudioDevice

1. 意识到这一点后，我从混音器中手动加载了所有 TargetDataLine，并尝试用它们各自录制音频，看看是否有任何声音。

我使用以下方法收集了所有的 TargetDataLines：

public static ArrayList<Line.Info> allTDL() {
        ArrayList<Line.Info> all = new ArrayList<>();
        for (Mixer.Info i : AudioSystem.getMixerInfo()) {
            Line.Info[] tli = AudioSystem.getMixer(i).getTargetLineInfo();
            if (tli.length != 0) {
                for (int f = 0; f < tli.length; f += 1) {
                    all.add(tli[f]);
                }
            }
        }
        return all;
    }

我的捕获/录制音频方法保持不变，除了将格式切换为AudioFormat f = new AudioFormat(48000, 16, 2, true, false);，将录制时间更改为 5000 毫秒，并将方法标题写入为public static void recordAudio(Line.Info inf)，以便我可以单独加载每个 TargetDataLine 及其信息.

然后我执行以下代码来旋转 TargetDataLines：

public static void main(String[] args) {
   for (Line.Info inf : allTDL()) {
            recordAudio(inf);
            try {
                Thread.sleep(5000);
            } catch(Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
            if (!soundless(loadAsBytes("input.wav"))) {
                System.out.println("The recording with " + inf.toString() + " has sound!");
            }
            System.out.println("The last recording with " + inf.toString() + " was soundless.");
        }

    }
}

输出是这样的：

Recording...
Was unable to cast com.sun.media.sound.PortMixer$PortMixerPort@506e1b77 to a TargetDataLine.
End recording.
The last recording with SPEAKER target port was soundless.
Recording...
Was unable to cast com.sun.media.sound.PortMixer$PortMixerPort@5e9f23b4 to a TargetDataLine.
End recording.
The last recording with ZoomAudioDevice target port was soundless.
Recording...
End recording.
The last recording with interface TargetDataLine supporting 8 audio formats, and buffers of at least 32 bytes was soundless.
Recording...
End recording.
The last recording with interface TargetDataLine supporting 8 audio formats, and buffers of at least 32 bytes was soundless.
Recording...
End recording.
The last recording with interface TargetDataLine supporting 14 audio formats, and buffers of at least 32 bytes was soundless.

TL;DR 每个 TargetDataLine 的音频都是无声的。 为了完整起见，这里是 soundless 和 loadAsBytes 函数：

 public static byte[] loadAsBytes(String name) {
        assert name.contains(".wav");
        ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();
        File retrieve = new File("src/"+ name);
        try {
            InputStream input = AudioSystem.getAudioInputStream(retrieve);

            int read;
            byte[] b = new byte[1024];
            while ((read = input.read(b)) > 0) {
                out.write(b, 0, read);
            }
            out.flush();
            byte[] full = out.toByteArray();
            return full;

        } catch(UnsupportedAudioFileException e) {
            System.err.println("The File " + name + " is unsupported on this system.");
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            System.err.println("Input-Output Exception on retrieval of file " + name);
            e.printStackTrace();
        }
        return null;

    }

  static boolean soundless(byte[] s) {
        if (s == null) {
            return true;
        }
        for (int i = 0; i < s.length; i += 1) {
            if (s[i] != 0) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }

除了不允许 Java 访问音频线的操作系统怪癖之外，我不确定此时可能是什么问题，但我不知道如何解决这个问题 - 查看系统偏好设置没有任何明显的方式来允许访问。我认为它可能必须使用终端命令来完成，但也不确定我必须在那里执行哪些命令。

Answer 1

我在您显示的代码中没有发现任何错误。我还没有尝试在我的系统上测试它。 （Linux、Eclipse）

在我看来，您的代码与this tutorial 非常匹配。作者Nam Ha Minh对回答问题格外认真。如果他的版本也对您不适用，您可以尝试他的确切代码示例并咨询他。

但首先，生成的 .wav 文件的大小是多少？文件大小是否与您记录期间的预期数据量相匹配？如果是这样，您确定您有来自麦克风的数据吗？ Nam 有another code example，其中录制的声音被逐步读取并放入内存中。基本上，不是使用AudioInputStream 作为AudioSystem.write 方法的参数，而是在AudioInputStream 上执行多个read 方法调用并直接检查传入数据。这可能有助于解决问题是否发生在流程的传入和传出部分。

我对格式不够了解，无法知道 Mac 的处理方式是否不同。我很惊讶您将格式设置为 unsigned。出于我的有限目的，我坚持使用“CD 质量立体声”并在所有关键时刻都使用签名 PCM。

编辑：根据反馈，问题似乎在于传入的行没有返回数据。从查看其他类似的教程来看，似乎有几个人在他们的 Mac 系统上遇到了同样的问题。

首先要验证：您的麦克风是否可以与其他应用程序一起使用？

至于接下来的步骤，我会尝试验证所选的行。可以枚举/检查暴露给 java 的行。教程Accessing Audio System Resources 提供了一些有关如何执行此操作的基本信息。看起来AudioSystem.getMixerInfo() 将返回可以检查的可用混音器列表。也许AudioSystem.getTargetLineInfo() 会更重要。

我想当您获得TargetDataLine 时使用的默认Line 或Port 可能不是运行麦克风的那个。如果某个特定的线路或端口是您需要的，那么可以通过overridden getTargetDataLine method 明确指定它。

我了解到可能需要处理一个安全策略。我不完全理解代码，但如果这是问题所在，Exception 大概会被抛出。也许 MacO 有新的安全措施，以防止外部程序偷偷打开麦克风线？

如果您确实解决了这个问题，请务必发布答案并将其标记为已解决。对于很多人来说，这似乎是一个活生生的问题。