Question

我正在尝试使用Java生成声音。最后，我愿意不断向声卡发送声音，但是现在我可以发送一个独特的声波。

所以，我在一个阵列中填充了44100个符号整数，表示一个简单的正弦波，我想将它发送到我的声卡，但我无法让它工作。

int samples = 44100; // 44100 samples/s
int[] data = new int[samples];

// Generate all samples
for ( int i=0; i<samples; ++i )
{
  data[i] = (int) (Math.sin((double)i/(double)samples*2*Math.PI)*(Integer.MAX_VALUE/2));
}

我使用以下方法将其发送到声音线：

AudioFormat format = new AudioFormat(Encoding.PCM_SIGNED, 44100, 16, 1, 1, 44100, false);

Clip clip = AudioSystem.getClip();
AudioInputStream inputStream = new AudioInputStream(ais,format,44100);
clip.open(inputStream);
clip.start();

我的问题存在于代码片段之间。我找不到将int[]转换为输入流的方法！

Answer 1

首先，我认为您需要short个样本而不是int：

short[] data = new short[samples];

因为您的AudioFormat指定了16位样本。 short为16位宽，int为32位。

将其转换为流的简便方法是：

分配ByteBuffer
使用putShort来电
将结果byte[]换成ByteArrayInputStream
从AudioInputStream创建ByteArrayInputStream并格式化

示例：

float frameRate = 44100f; // 44100 samples/s
int channels = 2;
double duration = 1.0;
int sampleBytes = Short.SIZE / 8;
int frameBytes = sampleBytes * channels;
AudioFormat format =
    new AudioFormat(Encoding.PCM_SIGNED,
                    frameRate,
                    Short.SIZE,
                    channels,
                    frameBytes,
                    frameRate,
                    true);
int nFrames = (int) Math.ceil(frameRate * duration);
int nSamples = nFrames * channels;
int nBytes = nSamples * sampleBytes;
ByteBuffer data = ByteBuffer.allocate(nBytes);
double freq = 440.0;
// Generate all samples
for ( int i=0; i<nFrames; ++i )
{
  double value = Math.sin((double)i/(double)frameRate*freq*2*Math.PI)*(Short.MAX_VALUE);
  for (int c=0; c<channels; ++ c) {
      int index = (i*channels+c)*sampleBytes;
      data.putShort(index, (short) value);
  }
}

AudioInputStream stream =
    new AudioInputStream(new ByteArrayInputStream(data.array()), format, nFrames*2);
Clip clip = AudioSystem.getClip();
clip.open(stream);
clip.start();
clip.drain();

注意：我已将AudioFormat更改为立体声，因为当我请求单声道线时它会引发异常。我还将波形的频率提高到可听范围内。

更新 - 之前的修改（直接写入数据行）不是必需的 - 使用Clip工作正常。我还介绍了一些变量，使计算更加清晰。

Answer 2

如果您想播放简单的声音，则应使用SourceDataLine。

以下是一个例子：

import javax.sound.sampled.*;
public class Sound implements Runnable {

  //Specify the Format as
  //44100 samples per second (sample rate)
  //16-bit samples,
  //Mono sound,
  //Signed values,
  //Big-Endian byte order
  final AudioFormat format=new AudioFormat(44100f,16,2,true,true);

  //Your output line that sends the audio to the speakers
  SourceDataLine line;

  public Sound(){
    try{
      line=AudioSystem.getSourceDataLine(format);
      line.open(format);
    }catch(LineUnavailableExcecption oops){
      oops.printStackTrace();
    }
    new Thread(this).start();
  }

  public void run(){
    //a buffer to store the audio samples
    byte[] buffer=new byte[1000];
    int bufferposition=0;

    //a counter to generate the samples
    long c=0;

    //The pitch of your sine wave (440.0 Hz in this case)
    double wavelength=44100.0/440.0;

    while(true){
      //Generate a sample
      short sample=(short) (Math.sin(2*Math.PI*c/wavelength)*32000);

      //Split the sample into two bytes and store them in the buffer
      buffer[bufferposition]=(byte) (sample>>>8);
      bufferposition++;
      buffer[bufferposition]=(byte) (sample & 0xff);
      bufferposition++;

      //if the buffer is full, send it to the speakers
      if(bufferposition>=buffer.length){
        line.write(buffer,0,buffer.length);
        line.start();
        //Reset the buffer
        bufferposition=0;
      }
    }
    //Increment the counter
    c++;
  }

  public static void main(String[] args){
    new Sound();
  }
}

在此示例中，您将继续生成正弦波，但您可以使用此代码从您想要的任何来源播放声音。您只需要确保正确格式化样本。在这种情况下，我使用原始的，未压缩的16位采样，采样率为44100 Hz。但是，如果要播放文件中的音频，可以使用Clip对象

public void play(File file){
  Clip clip=AudioSystem.getClip();
  clip.open(AudioSystem.getAudioInputStream(file));
  clip.loop(1);
}

使用javax.sound.sampled生成声音

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