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分贝显示器，实时显示声音强度（附源码）
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 = http://www.mamicode.com/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。
分贝显示器，实时显示声音强度（附源码）
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