在android中实现高通音频过滤器答案

【问题标题】：Implementing a high pass audio filter in android在android中实现高通音频过滤器
【发布时间】：2016-02-20 07:59:23
【问题描述】：

我正在尝试对从audioRecord 获得的麦克风数据实施高通音频过滤器。

我从麦克风获得的数据是一个 16 位 PCM 音频字节数组。我试图使用TarsosDSP，它提供了一个用于高通滤波的 API。但是，作为输入，它需要一个浮点数组，因此我将字节转换为浮点数组并运行高通滤波器。为了确认结果，我将过滤后的数据保存在波形文件中，但听起来完全失真。

public static byte[] highPassFilter( byte[] buffer, WaveHeader waveHeader, float frequency) {

    HighPass highPass = new HighPass(frequency, waveHeader.getSampleRate());

    TarsosDSPAudioFormat format = new TarsosDSPAudioFormat(waveHeader.getSampleRate(),waveHeader.getBitsPerSample(),waveHeader.getChannels(),true, false);
    AudioEvent audioEvent = new AudioEvent(format);
    float[] f_buffer = bytesToFloats(buffer);
    audioEvent.setFloatBuffer(f_buffer);

    highPass.process(audioEvent);
    buffer = audioEvent.getByteBuffer();

    byte[] data = PCMtoWav(buffer, waveHeader.getSampleRate(),     waveHeader.getChannels(), waveHeader.getBitsPerSample());
    writeWavFile(data);

    return buffer;
}

public static float[] bytesToFloats(byte[] bytes) {
    float[] floats = new float[bytes.length / 2];
    for(int i=0; i < bytes.length; i+=2) {
        floats[i/2] = bytes[i] | (bytes[i+1] < 128 ? (bytes[i+1] << 8) : ((bytes[i+1] - 256) << 8));
    }
    return floats;
}

waveHeader中的数据为： Sample rate = 11025 getBitsPerSample = 16 getChannels = 1

我最好的猜测是 bytesToFloats 转换是错误的。为了验证这一点，我将audioEvent 的浮动缓冲区设置为audioEvent.setFloatBuffer，然后使用audioEvent.getByteBuffer 检索它，这也导致音频文件完全失真。

从 audioRecord 中读取字节缓冲区：

audioRecord = new AudioRecord(MediaRecorder.AudioSource.MIC, 11025, AudioFormat.CHANNEL_IN_MONO, AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT, 220500);
....
buffer = new byte[frameByteSize];
byte[] audioRecord.read(buffer, 0, frameByteSize);

任何人都知道如何解决这个问题或对我可以在 android 中的字节数组上使用的不同高通滤波器提出建议。

更新：我想通了。这是我将字节转换为浮点数的更新函数：

 public static float[] bytesToFloats(byte[] bytes) {
    float[] floats = new float[bytes.length / 2];
    short[] shorts = new short[bytes.length/2];
    ByteBuffer.wrap(bytes).order(ByteOrder.LITTLE_ENDIAN).asShortBuffer().get(shorts);
    for(int i=0; i < bytes.length; i+=2) {
        floats[i/2] = shorts[i/2] / 32768f;
    }
    return floats;
}

【问题讨论】：

标签： android arrays audio type-conversion audio-recording

【解决方案1】：

两个字节样本是否代表浮点值？它们可以在 -32,768 到 32,767 的范围内做空。此外，对于样本的浮点表示，-1.0 到 1.0 范围内的值是常见的。

我会尝试：

short sample = bytes[i] | (bytes[i+1] < 128 ? (bytes[i+1] << 8) : ((bytes[i+1] - 256) << 8));
floats[i/2] = (float)sample / 32,768f;

【讨论】：

我不确定，我通过从 audioRecord 中读取来获取字节。我在我原来的问题中添加了代码。我尝试了你的建议，但不幸的是它没有用。

【解决方案2】：

您需要将字节对转换为带符号的短整数，然后将其缩放为 -1.0 到 1.0 范围内的浮点数。

根据数据的字节顺序，以下行之一将转换为有符号的 16 位。

short shortSample = (short)(bytes[i]) | (short)(bytes[i+1]) << 8);
short shortSample = (short)(bytes[i] << 8) | (short)(bytes[i+1]));

然后缩放到浮动：

float sample = shortSample / 32768f;

【讨论】：