一文詳解Web Audio瀏覽器采集麥克風(fēng)音頻數(shù)據(jù)
背景
關(guān)于Web Audio,上一篇小編介紹了下,如何通過(guò)解析音頻數(shù)據(jù),繪制音頻的頻譜圖,和大家一起初步學(xué)習(xí)領(lǐng)會(huì)了一下Web Audio的強(qiáng)大Api。此篇,小編繼續(xù)探究Web Audio領(lǐng)域,給大家介紹下如何在瀏覽器中進(jìn)行麥克風(fēng)音頻數(shù)據(jù)的采集。以及如何在采集過(guò)程中繪制實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)音頻圖譜。
實(shí)現(xiàn)思路
我們?nèi)匀幌冉榻B整體思路。采集音頻,首先我們通過(guò)navigator.mediaDevices.getUserMedia方法來(lái)獲取麥克風(fēng)并錄制聲音。(navigator是瀏覽器NavigatorID標(biāo)準(zhǔn)接口的一種實(shí)現(xiàn),可以用它來(lái)查詢一些關(guān)于運(yùn)行當(dāng)前腳本的應(yīng)用程序的相關(guān)信息。這里我們不多討論這個(gè)對(duì)象,只介紹如何借助它錄制音頻)getUserMedia錄制聲音可以獲取到音頻流。然后我們通過(guò)Web Audio相關(guān)Api將音頻流轉(zhuǎn)化出實(shí)時(shí)的音頻數(shù)據(jù)。最后通過(guò)canvas將實(shí)時(shí)的音頻數(shù)據(jù)繪制成圖譜,通過(guò)反復(fù)這個(gè)過(guò)程,實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)繪制實(shí)時(shí)圖譜的效果。整體的流程,如下圖:

獲取麥克風(fēng)權(quán)限,錄制聲音
瀏覽器的安全策略規(guī)定,navigator.mediaDevices.getUserMedia方法只能在https協(xié)議或者localhost域名下才有效。所以這里我們先用node搭建一個(gè)極簡(jiǎn)版的本地web服務(wù)器,再獲取麥克風(fēng)權(quán)限和錄制聲音。
// server.js
const http = require('http');
const path = require('path');
const fs = require('fs');
http.createServer((request, response) => {
// 請(qǐng)求體
console.log(new Date(), ':', JSON.stringify(request));
// 需要加載的html文件
const file = path.resolve(__dirname, './demo2.html');
// 判斷文件是否存在
fs.exists(file, exists => {
if(!exists) console.log ('文件不存在,沙雕!');
else {
response.writeHeader(200, { "Content-Type" : "text/html" });
response.end(fs.readFileSync(file, 'utf-8'));
}
});
}).listen(8090); // 監(jiān)聽(tīng)8090端口
/*
* demo2.html
* 獲取麥克風(fēng)并錄制聲音
*/
let audioCtx = null; // 音頻上下文
let source = null; // 音頻源
let audioStream = null; // 錄音產(chǎn)生的音頻流
let analyserNode = null; // 用于分析音頻實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)
let animationFrame = null; // 定時(shí)器
function recordSound () {
navigator.mediaDevices
.getUserMedia({ 'audio': true })
.then(initAudioData)
.catch(e => {
console.log('出問(wèn)題了,沙雕:', e);
});
}
// 停止錄制
function stopRecord () {
// 關(guān)閉麥克風(fēng)
const tracks = audioStream.getAudioTracks();
for (let i = 0, len = tracks.length; i < len; i++) {
tracks[i].stop();
}
// 斷開(kāi)音頻節(jié)點(diǎn)
analyserNode.disconnect();
source.disconnect();
analyserNode = null;
source = null;
// 清除定時(shí)器
clearInterval(animationFrame);
}
// 事件綁定
document.querySelector('#record').onclick = recordSound;
document.querySelector('#stop').onclick = stopRecord;
利用Web Audio Api 處理音頻流數(shù)據(jù)
獲取到音頻流之后,我們通過(guò)音頻上下文AudioContext,創(chuàng)建音頻源。這里選擇MediaStreamAudioSourceNode,它接收一個(gè)MediaStream對(duì)象來(lái)創(chuàng)建音頻源。 然后我們?cè)谝纛l源和destination中間插入一個(gè)音頻節(jié)點(diǎn),用來(lái)獲取及處理音頻數(shù)據(jù),進(jìn)而利用數(shù)據(jù)繪制出波形圖。這里選擇AnalyserNode,當(dāng)然像ScriptProcessorNode和AudioWorkletNode節(jié)點(diǎn)也能夠?qū)崿F(xiàn)獲取和處理實(shí)時(shí)音頻數(shù)據(jù),具體可以參考相關(guān)Api。
// 音頻數(shù)據(jù)處理
function initAudioData (stream) {
audioStream = stream;
// 創(chuàng)建音頻上下文
audioCtx = new (window.AudioContext || window.webkitAudioContext)();
// 創(chuàng)建音頻源
source = audioCtx.createMediaStreamSource(audioStream);
// 創(chuàng)建音頻分析節(jié)點(diǎn)
analyserNode = audioCtx.createAnalyser();
// fftSize決定了能夠獲取到的音頻數(shù)據(jù)的數(shù)量
analyserNode.fftSize = 4096;
// 音頻源連接至analyserNode
source.connect(analyserNode);
// analyserNode再連接至揚(yáng)聲器播放
analyserNode.connect(audioCtx.destination);
// 簡(jiǎn)單用定時(shí)器來(lái)繪制波形圖,當(dāng)然也可以用requestAnimationFrame來(lái)以屏幕刷新的評(píng)率來(lái)反復(fù)執(zhí)行繪制函數(shù)
animateFrame = setInterval(drawWaver, 60);
}
實(shí)時(shí)獲取音頻數(shù)據(jù),繪制波形圖
AnalyserNode創(chuàng)建之后,你可以制定長(zhǎng)度,來(lái)實(shí)時(shí)獲取當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)的音頻時(shí)域數(shù)據(jù),然后通過(guò)定時(shí)器或者requestAnimationFrame的回調(diào)來(lái)反復(fù)獲取數(shù)據(jù)、執(zhí)行繪制函數(shù)來(lái)達(dá)成動(dòng)態(tài)波形圖的效果。繪制方式,同樣是通過(guò)一個(gè)Float32Array數(shù)組對(duì)象來(lái)接收音頻時(shí)域數(shù)據(jù),(數(shù)值范圍在-1到1之間)然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣,這里我們每12條數(shù)據(jù),取一個(gè)最大值一個(gè)最小值來(lái)繪制圖形。
// 繪制圖形
function drawWaver () {
const originData = new Float32Array(analyserNode.fftSize);
const positives = [];
const negatives = [];
// 獲取當(dāng)前的實(shí)時(shí)音頻數(shù)據(jù)
analyserNode.getFloatTimeDomainData(originData);
// 每12位數(shù)據(jù)取一個(gè)最大值一個(gè)最小值 4096 / 12 = 341.3333
for (let i = 0; i < 341; i++) {
let temp = originData.slice(i * 12, (i + 1) * 12);
positives.push(Math.max.apply(null, temp));
negatives.push(Math.min.apply(null, temp));
}
// 創(chuàng)建canvas上下文
let canvas = document.querySelector('#canvas');
if (canvas.getContext) {
let ctx = canvas.getContext('2d');
canvas.width = positives.length * 4;
let x = 0;
let y = 100;
ctx.fillStyle = '#fa541c';
// canvas高度200,橫坐標(biāo)在canvas中點(diǎn)100px的位置,橫坐標(biāo)上方繪制正數(shù)據(jù),下方繪制負(fù)數(shù)據(jù)
for (let k = 0; k < positives.length; k++) {
// 每個(gè)矩形寬3px,間隔1px,圖形總長(zhǎng)度即為 length * 4
ctx.fillRect(x + 4 * k, y - (100 * positives[k]), 3, 100 * positives[k]);
ctx.fillRect(x + 4 * k, 100, 3, 100 * Math.abs(negatives[k]));
}
}
}
這樣,簡(jiǎn)單的音頻采集以及實(shí)時(shí)圖譜的繪制就完成了。最后,貼一下效果圖:

以上就是一文詳解Web Audio瀏覽器采集麥克風(fēng)音頻數(shù)據(jù)的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于Web Audio采集音頻數(shù)據(jù)的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!
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