java - 是否可以通过操作 Java 中 targetDataLine 生成的字节流来改变音量？

Question

我可以通过操作 targetDataLine 生成的字节数组来更改音频内容的音量吗？我知道我无法使用 java 更改操作系统音量级别。所以我问自己是否可以通过操纵信号本身来改变音量。是否可以？如果是的话怎么办？

Answer 1

如果您有样本，更改增益很简单，只需将所有样本相乘即可:

samples[i] = samples[i] * 0.5f; // reduce by -6dB (half)

不建议直接将字节相乘，除非您碰巧有 8 位 PCM 签名。你可以看我的问答'How do I use audio sample data from Java Sound'如果您打算学习如何自己解码字节流。

现在，理论上这也可以通过 Control 来完成可以从 Line#getControl 获取;但是，我发现 TargetDataLine 不支持此功能。我确实发现 SourceDataLine 支持 MASTER_GAIN因此，如果您正在播放录音，则可以使用输出。

这是一个 MCVE，使用 JSlider 演示了这一点。

重要提示:如果运行此示例，请确保使用耳机，因为它会执行实时录音的回放。如果您使用扬声器，它会反馈。为了安全起见， slider 默认为 0。

import javax.swing.SwingUtilities;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.JSlider;
import java.awt.BorderLayout;
import javax.swing.event.ChangeListener;
import javax.swing.event.ChangeEvent;

import javax.sound.sampled.AudioFormat;
import javax.sound.sampled.TargetDataLine;
import javax.sound.sampled.SourceDataLine;
import javax.sound.sampled.AudioSystem;
import javax.sound.sampled.FloatControl;

public class LineGain {
    public static void main(String[] args) {
        SwingUtilities.invokeLater(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                JFrame frame = new JFrame("Gain");
                frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);

                JPanel content = new JPanel(new BorderLayout());

                JSlider slider = new JSlider(JSlider.HORIZONTAL, 0, 100, 0);
                content.add(slider, BorderLayout.CENTER);

                Recorder rec = null;
                try {
                    rec = new Recorder();
                    rec.setGain(slider.getValue());
                } catch(Exception e) {
                    panic(e);
                }
                slider.addChangeListener(new Listener(rec));

                frame.setContentPane(content);
                frame.pack();
                frame.setLocationRelativeTo(null);
                frame.setVisible(true);

                new Thread(rec).start();
            }
        });
    }

    static class Listener implements ChangeListener {
        Recorder rec;

        Listener(Recorder rec) {
            this.rec = rec;
        }

        @Override
        public void stateChanged(ChangeEvent ce) {
            JSlider source = (JSlider)ce.getSource();
            Integer newValue = source.getValue();
            rec.setGain(newValue);
        }
    }

    static class Recorder implements Runnable {
        final Object  memSync = new Object();
        final AudioFormat fmt = new AudioFormat(44100f, 16, 1, true, false);
        final int  bufferSize = 2048;

        final TargetDataLine  in;
        final SourceDataLine out;
        final FloatControl  ctrl;

        Recorder() throws Exception {
            in = AudioSystem.getTargetDataLine(fmt);
            out = AudioSystem.getSourceDataLine(fmt);
            ctrl = (FloatControl)out.getControl(FloatControl.Type.MASTER_GAIN);

            in.open(fmt, bufferSize);
            out.open(fmt, bufferSize);
        }

        void setGain(int percent) {
            synchronized(memSync) {
                float volume = percent / 100f;
                float range = Math.abs(ctrl.getMaximum() - ctrl.getMinimum());
                float value = ctrl.getMinimum() + (volume * range);
                ctrl.setValue(value);
            }
        }

        @Override
        public void run() {
            try {
                byte[] buf = new byte[bufferSize];

                in.start();
                out.start();

                for(int b; (b = in.read(buf, 0, buf.length)) > -1;) {
                    synchronized(memSync) {}
                    out.write(buf, 0, b);
                }
            } catch(Exception e) {
                panic(e);
            }

            in.close();
            out.close();
        }
    }

    static void panic(Exception e) {
        e.printStackTrace(System.err);
        System.exit(1);
    }
}