C#实现电脑麦克风录音

下面是“C#实现电脑麦克风录音”的完整攻略：

准备工作：

1. C#编程环境，可以使用Visual Studio或者JetBrains Rider等开发工具。
2. NAudio库，它是一个开源的音频处理库，可以在NuGet中进行安装。

实现步骤：

步骤1：初始化录音设备

我们需要调用System.Windows.Forms的API来检查电脑中可用的录音设备，然后选择合适的录音设备进行初始化。下面是代码示例：

using NAudio.Wave;

var waveInDevices = WaveIn.DeviceCount;
for (var i = 0; i < waveInDevices; i++)
{
    var deviceInfo = WaveIn.GetCapabilities(i);
    Console.WriteLine($"{i}: {deviceInfo.ProductName}");
}

输出的结果将会是这样的：

0: 麦克风 (Realtek High Definition Audio)
1: 麦克 (Steam Streaming Microphone)

这里我们选择使用第一个设备（即 Realtek High Definition Audio 麦克风）进行录音。

步骤2：开始录音

当我们初始化好录音设备之后，就可以开启录音了。我们可以通过调用WaveIn的StartRecording()方法来启动录音。下面是代码示例：

var waveIn = new WaveInEvent
{
    DeviceNumber = 0,
    WaveFormat = new WaveFormat(44100, WaveIn.GetCapabilities(0).Channels)
};
waveIn.DataAvailable += waveIn_DataAvailable;
waveIn.StartRecording();

在这段代码中，我们使用WaveInEvent类来启动录音，DeviceNumber = 0表示选择第一个设备进行录音，WaveFormat则表示录音的采样率和频道数。

同时，我们需要为录音准备一个数据缓冲区，并将录音时的数据存储到这个缓冲区中。因此，我们需要为waveIn对象添加一个DataAvailable事件的监听器：

private static readonly List<byte> _recordedRawData = new List<byte>();

private static void waveIn_DataAvailable(object sender, WaveInEventArgs e)
{
    _recordedRawData.AddRange(e.Buffer.Take(e.BytesRecorded));
}

在该函数中，我们使用一个名为_recordedRawData的静态变量来存储录音得到的原始数据。

步骤3：结束录音并生成音频文件

当我们需要结束录音后，我们可以调用waveIn的StopRecording()方法，停止录音。然后我们需要将得到的原始数据进行处理，生成一个WAV格式的音频文件。下面是代码示例：

waveIn.StopRecording();

var audioData = _recordedRawData.ToArray();
using (var waveWriter = new WaveFileWriter("output.wav", waveIn.WaveFormat))
{
    waveWriter.Write(audioData, 0, audioData.Length);
}

在这段代码中，我们使用WaveFileWriter来生成WAV格式的音频文件，并将原始数据写入到文件中。

示例1: 录制5秒钟的音频文件

在这个例子中，我们将录制5秒钟的音频文件。

using NAudio.Wave;

static void Main(string[] args)
{
    Console.WriteLine("Press any key to start recording ...");
    Console.ReadKey();

    using (var waveIn = new WaveInEvent
    {
        DeviceNumber = 0,
        WaveFormat = new WaveFormat(44100, WaveIn.GetCapabilities(0).Channels)
    })
    {
        var recordedData = new List<byte>();
        waveIn.DataAvailable += (sender, e) => recordedData.AddRange(e.Buffer.Take(e.BytesRecorded));
        waveIn.StartRecording();
        Task.Delay(5000).Wait();
        waveIn.StopRecording();

        var audioData = recordedData.ToArray();
        using (var waveWriter = new WaveFileWriter("output.wav", waveIn.WaveFormat))
        {
            waveWriter.Write(audioData, 0, audioData.Length);
        }
    }

    Console.WriteLine("Recording is complete! Press any key to exit ...");
    Console.ReadKey();
}

示例2: 实时输出声波

在这个例子中，我们将用一个控制台应用程序来实现实时输出麦克风的声波。

using NAudio.Wave;

static void Main(string[] args)
{
    const int sampleRate = 44100;
    const int channelCount = 1;

    using (var stream = new WaveInEvent
    {
        DeviceNumber = 0,
        WaveFormat = new WaveFormat(sampleRate, channelCount)
    }.ToSampleProvider())
    {
        var soundOut = new WasapiOut();

        soundOut.Init(() => stream);

        soundOut.Play();

        var soundPlot = new SoundPlot();
        soundPlot.Play(stream);
    }

    Console.ReadLine();
}

class SoundPlot
{
    public void Play(ISampleProvider source)
    {
        const int width = 100;
        const int height = 25;

        var soundData = new float[width];

        var watch = Stopwatch.StartNew();

        source.Read(soundData, 0, width);

        while (true)
        {
            for (var i = 0; i < soundData.Length - 1; i++)
            {
                soundData[i] = soundData[i + 1];
            }
            source.Read(soundData, soundData.Length - 1, 1);

            Console.Clear();
            for (var y = 0; y < height; y++)
            {
                var amplitude = (float)y / height * 2.0f - 1.0f;
                for (var x = 0; x < soundData.Length; x++)
                {
                    var xMin = (float)x / soundData.Length;
                    var xMax = (float)(x + 1) / soundData.Length;
                    if (soundData[x] >= amplitude)
                    {
                        Console.BackgroundColor = ConsoleColor.DarkRed;
                    }
                    else
                    {
                        Console.BackgroundColor = ConsoleColor.Black;
                    }
                    Console.Write(" ");
                }
                Console.BackgroundColor = ConsoleColor.Black;
                Console.WriteLine();
            }

            Thread.Sleep(10);
        }
    }
}

这段代码中，我们用WaveInEvent来初始化录音设备，并将其转换成ISampleProvider接口类型。ISampleProvider代表一系列音频数据，可以被使用Read()方法进行读取。

然后我们使用SoundPlot类来输出实时的音频数据。在SoundPlot类中，我们先读取一段音频数据，并存储到一个名为soundData的数组中。

var soundData = new float[width];

source.Read(soundData, 0, width);

然后，在一个大循环中，我们首先将soundData中的所有数据向左移动一个位置，再从接口中读取最后一个新数据，并将其插入到soundData数组的最后一个位置。

for (var i = 0; i < soundData.Length - 1; i++)
{
    soundData[i] = soundData[i + 1];
}
source.Read(soundData, soundData.Length - 1, 1);

接下来，我们用Console类来输出声波图形。在Console的输出中，我们可以使用颜色区分不同的音量级。

if (soundData[x] >= amplitude)
{
    Console.BackgroundColor = ConsoleColor.DarkRed;
}
else
{
    Console.BackgroundColor = ConsoleColor.Black;
}
Console.Write(" ");

最后，循环执行并持续输出声波图形。