一文详解Web Audio浏览器采集麦克风音频数据

简介

Web Audio 是一个 HTML5 标准规范，它提供了在浏览器中进行音频处理的能力。使用 Web Audio 可以实现音频的播放、剪辑、合成、处理和分析等功能。本文将讲解如何在 Web Audio 中使用 getUserMedia 接口采集麦克风音频数据。

环境要求

在进行实验之前，确保你的浏览器支持 Web Audio 和 getUserMedia 接口。推荐使用 Chrome 浏览器，版本号应当大于 45。

步骤

步骤一：获取音频流

在 Web Audio 中使用 getUserMedia 接口获取音频流的方法如下：

navigator.getUserMedia = navigator.getUserMedia || navigator.webkitGetUserMedia || navigator.mozGetUserMedia;

navigator.getUserMedia({audio: true}, function(stream) {
    // 在这里处理音频流
}, function(error) {
    console.log('Error: ' + error);
});

getUserMedia 方法是一个异步方法，它接受三个参数：一个 options 对象，一个处理音频流的回调函数和一个错误回调函数。

options 对象中指定需要获取的音频数据类型，这里指定为 audio:true 表示需要获取麦克风音频数据。

处理音频流的回调函数中获得到音频流数据之后，可以在其上进行一系列操作，例如播放、剪辑、合成、处理和分析等。

错误回调函数中处理错误信息，例如无法获取音频流等。

步骤二：创建音频节点

获取到音频流之后，需要将其传递给 AudioContext 进行音频处理。AudioContext 是为Web Audio API提供的基础音频操作接口，它允许你创建音频处理图表和连接不同类型的音频节点。

接下来，我们使用 AudioContext 中的 createMediaStreamSource 方法创建一个 MediaStreamAudioSourceNode，将音频流数据传递给该节点：

var audioContext = new window.AudioContext();
var sourceNode = audioContext.createMediaStreamSource(stream);

步骤三：创建音频处理节点

对于我们采集到的音频数据，通常还需要进行一些处理。使用 Web Audio 我们可以非常方便地实现音频处理，例如音频放大、降噪、回声消除等。下面我们创建一个 JavaScriptNode，该节点创建时会调用指定的回调函数对音频数据进行加工处理：

var scriptNode = audioContext.createJavaScriptNode(4096, 1, 1);
scriptNode.onaudioprocess = function(audioProcessingEvent) {
    // 在这里处理音频数据
}

在创建 JavaScriptNode 时指定了每次处理的音频缓冲区大小为 4096。关于缓冲区的大小，我们在回调函数中进行处理时尽量保持其小于 512。

步骤四：连接音频节点

接下来，我们需要将不同的音频节点进行连接。代码如下：

sourceNode.connect(scriptNode);
scriptNode.connect(audioContext.destination);

以上代码将音频流的终点进行连接，从而实现对音频流的处理或分析。

步骤五：采集音频数据

将音频节点连接好后，我们就可以读取音频数据并对其进行加工处理或分析了。代码如下：

scriptNode.onaudioprocess = function(audioProcessingEvent) {
    var inputBuffer = audioProcessingEvent.inputBuffer;
    var inputData = inputBuffer.getChannelData(0);
    // 对 inputData 进行处理
}

通过 inputBuffer.getChannelData 方法，我们可以获取到音频数据，对其进行处理或分析。

示例

基于以上步骤，我们可以实现一个简单的麦克风音频数据采集应用。示例代码如下：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <meta charset="utf-8">
    <title>Web Audio 浏览器采集麦克风音频数据示例</title>
</head>
<body>
    <h1>Web Audio 浏览器采集麦克风音频数据示例</h1>
    <p>麦克风音频数据：</p>
    <pre id="audioData"></pre>

    <script>
        navigator.getUserMedia = navigator.getUserMedia || navigator.webkitGetUserMedia || navigator.mozGetUserMedia;
        var audioContext = new window.AudioContext();
        var sourceNode, scriptNode;

        navigator.getUserMedia({audio: true}, function(stream) {
            sourceNode = audioContext.createMediaStreamSource(stream);
            scriptNode = audioContext.createJavaScriptNode(4096, 1, 1);
            scriptNode.onaudioprocess = function(audioProcessingEvent) {
                var inputBuffer = audioProcessingEvent.inputBuffer;
                var inputData = inputBuffer.getChannelData(0);
                document.querySelector('#audioData').textContent += inputData.toString() + '\n';
            };

            sourceNode.connect(scriptNode);
            scriptNode.connect(audioContext.destination);
        }, function(error) {
            console.log('Error: ' + error);
        });
    </script>
</body>
</html>