안녕하세요.
fft 알고리즘 이용해서 마이크로 입력받아 일정 주파수를 넘으면 이벤트를 발생시키고 싶은데
일주일째 예제 소스를 쳐다보고 있는데 도무지 이해가 안되는 부분이 있어서 고수님들의 지혜를 얻고 싶습니다..
package com.example.frequencytest;
import android.app.Activity;
import android.graphics.Bitmap;
import android.graphics.Canvas;
import android.graphics.Color;
import android.graphics.Paint;
import android.media.AudioFormat;
import android.media.AudioRecord;
import android.media.MediaRecorder;
import android.os.AsyncTask;
import android.os.Bundle;
import android.util.Log;
import android.view.View;
import android.view.View.OnClickListener;
import android.widget.Button;
import android.widget.ImageView;
import ca.uol.aig.fftpack.RealDoubleFFT;
// FFT(Fast Fourier Transform) DFT 알고리즘 : 데이터를 시간 기준(time base)에서 주파수 기준(frequency base)으로 바꾸는데 사용.
public class AudioProcessing extends Activity implements OnClickListener {
// AudioRecord 객체에서 주파수는 8kHz, 오디오 채널은 하나, 샘플은 16비트를 사용
int frequency = 8000;
/*@SuppressWarnings({"unchecked", "deprecation"})*/
int channelConfiguration = AudioFormat.CHANNEL_CONFIGURATION_MONO;
int audioEncoding = AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT;
// 우리의 FFT 객체는 transformer고, 이 FFT 객체를 통해 AudioRecord 객체에서 한 번에 256가지 샘플을
// 다룬다. 사용하는 샘플의 수는 FFT 객체를 통해
// 샘플들을 실행하고 가져올 주파수의 수와 일치한다. 다른 크기를 마음대로 지정해도 되지만, 메모리와 성능 측면을 반드시 고려해야
// 한다.
// 적용될 수학적 계산이 프로세서의 성능과 밀접한 관계를 보이기 때문이다.
private RealDoubleFFT transformer;
int blockSize = 256;
Button startStopButton;
boolean started = false;
// RecordAudio는 여기에서 정의되는 내부 클래스로서 AsyncTask를 확장한다.
RecordAudio recordTask;
// Bitmap 이미지를 표시하기 위해 ImageView를 사용한다. 이 이미지는 현재 오디오 스트림에서 주파수들의 레벨을 나타낸다.
// 이 레벨들을 그리려면 Bitmap에서 구성한 Canvas 객체와 Paint객체가 필요하다.
ImageView imageView;
Bitmap bitmap;
Canvas canvas;
Paint paint;
/** Called when the activity is first created. */
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.main);
startStopButton = (Button) findViewById(R.id.StartStopButton);
startStopButton.setOnClickListener(this);
// RealDoubleFFT 클래스 컨스트럭터는 한번에 처리할 샘플들의 수를 받는다. 그리고 출력될 주파수 범위들의 수를
// 나타낸다.
transformer = new RealDoubleFFT(blockSize);
// ImageView 및 관련 객체 설정 부분
imageView = (ImageView) findViewById(R.id.ImageView01);
bitmap = Bitmap.createBitmap((int) 256, (int) 100,
Bitmap.Config.ARGB_8888);
canvas = new Canvas(bitmap);
paint = new Paint();
paint.setColor(Color.GREEN);
imageView.setImageBitmap(bitmap);
}
// 이 액티비티의 작업들은 대부분 RecordAudio라는 클래스에서 진행된다. 이 클래스는 AsyncTask를 확장한다.
// AsyncTask를 사용하면 사용자 인터페이스를 멍하니 있게 하는 메소드들을 별도의 스레드로 실행한다.
// doInBackground 메소드에 둘 수 있는 것이면 뭐든지 이런 식으로 실행할 수 있다.
private class RecordAudio extends AsyncTask<Void, double[], Void> {
@Override
protected Void doInBackground(Void... params) {
try {
// AudioRecord를 설정하고 사용한다.
int bufferSize = AudioRecord.getMinBufferSize(frequency,
channelConfiguration, audioEncoding);
AudioRecord audioRecord = new AudioRecord(
MediaRecorder.AudioSource.MIC, frequency,
channelConfiguration, audioEncoding, bufferSize);
// short로 이뤄진 배열인 buffer는 원시 PCM 샘플을 AudioRecord 객체에서 받는다.
// double로 이뤄진 배열인 toTransform은 같은 데이터를 담지만 double 타입인데, FFT
// 클래스에서는 double타입이 필요해서이다.
short[] buffer = new short[blockSize];
double[] toTransform = new double[blockSize];
audioRecord.startRecording();
while (started) {
int bufferReadResult = audioRecord.read(buffer, 0,
blockSize);
// AudioRecord 객체에서 데이터를 읽은 다음에는 short 타입의 변수들을 double 타입으로
// 바꾸는 루프를 처리한다.
// 직접 타입 변환(casting)으로 이 작업을 처리할 수 없다. 값들이 전체 범위가 아니라 -1.0에서
// 1.0 사이라서 그렇다
// short를 32,768.0(Short.MAX_VALUE) 으로 나누면 double로 타입이 바뀌는데,
// 이 값이 short의 최대값이기 때문이다.
for (int i = 0; i < blockSize && i < bufferReadResult; i++) {
toTransform[i] = (double) buffer[i] / Short.MAX_VALUE; // 부호
// 있는
// 16비트
}
// 이제 double값들의 배열을 FFT 객체로 넘겨준다. FFT 객체는 이 배열을 재사용하여 출력 값을
// 담는다. 포함된 데이터는 시간 도메인이 아니라
// 주파수 도메인에 존재한다. 이 말은 배열의 첫 번째 요소가 시간상으로 첫 번째 샘플이 아니라는 얘기다.
// 배열의 첫 번째 요소는 첫 번째 주파수 집합의 레벨을 나타낸다.
// 256가지 값(범위)을 사용하고 있고 샘플 비율이 8,000 이므로 배열의 각 요소가 대략
// 15.625Hz를 담당하게 된다. 15.625라는 숫자는 샘플 비율을 반으로 나누고(캡쳐할 수 있는
// 최대 주파수는 샘플 비율의 반이다. <- 누가 그랬는데...), 다시 256으로 나누어 나온 것이다.
// 따라서 배열의 첫 번째 요소로 나타난 데이터는 영(0)과 15.625Hz 사이에
// 해당하는 오디오 레벨을 의미한다.
transformer.ft(toTransform);
// publishProgress를 호출하면 onProgressUpdate가 호출된다.
publishProgress(toTransform);
}
audioRecord.stop();
} catch (Throwable t) {
Log.e("AudioRecord", "Recording Failed");
}
return null;
}
코드는 중간에 잘랐습니다.
마지막 부분에서 short형 배열인 toTransform이 실제 주파수가 담긴 배열인가요??
제가 코드를 잘 이해를 못하고 있는것 같은데 쉽게 주석좀 달아주실 수 있나요..
부탁드립니다.
