RxAudio

本库是一款基于Rxjava实现的android音频设备通信库,主要用于手机和音频设备之间通信，支持录音、发送、供电、发送失败自动重试（可以指定重试次数），设置接收超时、自定义编解码，自定义配置参数等功能，使用本库只需要关注与业务相关的自定义编解码。

Demo效果预览

项目应用效果预览

示波器-波形图（信号传输调制）

版本说明

当前版本

V1.0.2 增加了耳机孔插入监听

历史版本

V1.0.1 初始版本

用法介绍

build.gradle设置

dependencies {
 compile 'com.zhouyou:rxaudio:1.0.2'
}

全局初始化

全局初始化，在Application的onCreate()放在中初始化，或者是在你使用音频前进行初始化。

RxAudio.init(new RxAudio.AudioConfig()
               .isLog(true)//是否输出日志
               .receiveTimeOut(2000)//发送数据接收超时时间单位：ms
               .retryDelay(200)//间隔xxx ms重试
               .retryCount(2)//设置重试次数,默认重试1次
               .recorderConnectListener(connectListener)//录音启动监听
               .audioEncoder(new CustomEncoderData())//设置编码实现,需要自己定义与业务相关的实现
               .audioDecoder(new CustomDecoderData()));//设置解码实现,需要自己定义与业务相关的实现

注：

1.参数也可以不设置，但是audioEncoder()和audioDecoder()是必须设置的，不设置就不能编解码，也就无意义，也可以不使用全局设置，用Rxaudio的setAbstractDecoder和setAudioEncoder方法里设置编解码

2.每个业务都不一样需要自定义编解码实现，耳机孔设备就采用库里已经提供好的new EncoderData()和new FSKDecoderData()

设备识别

在需要监听设备插入的地方注册监听，如果是Activity就在onCreate(Bundle savedInstanceState) 中注册。

//注册音频识别广播
HeadsetPlugReceiver mHeadsetPlugReceiver = HeadsetPlugReceiver.getInstance(this);
mHeadsetPlugReceiver.registerHeadSetReceiver();//注册广播
mHeadsetPlugReceiver.setHeadsetJackStateLisentener(new HeadsetPlugReceiver.HeadsetJackStateLisentener() {
    @Override
    public void haveDevice() {
        //识别到设备插入
    }

    @Override
    public void haveNoDevice() {
        //设备拔出
    }
});

在不使用的时候要取消注册，如果是Activity就在onDestroy() 中取消注册。

mHeadsetPlugReceiver.unregisterHeadSetReceiver();

注： 1.设备识别插入耳机孔设备录音功能调用RxAudio相关功能，设备拔出时停掉录音。 2.如果想要能够具备识别功能，是普通耳机（听歌）还是你的耳机孔设备，最好是插入后给3s通信，收到消息就是耳机孔设备，否则超时了就是普通耳机

接收数据

创建RxAudio对象，设置接收回调监听

private RxAudio rxAudio;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    rxAudio = RxAudio.getInstance();
    rxAudio.setReceiveCallBack(new IDecoderCallBack() {
        @Override
        public void callResult(DecoderResult result) {
            if (result.code == DecoderResult.DECODE_OK) {
                //解码成功
            }
        }
    });
}

注： 1.接收的数据都在DecoderResult中，从DecoderResult里拿设备发送的数据。 2.setReceiveCallBack接收监听是单列模式，只能设置一次，设置第二次时会把第一次的监听覆盖掉，多个地方都需要接收的话，可以采用接收后发送event事件自己处理 3.在设置setReceiveCallBack()监听的页面，退出时需要调用mHeadsetPlugReceiver.resume()恢复设备识别监听。

发送数据

发送数据给设备，不需要监听是否接收到数据

 rxAudio.send(byte[] bytes);

发送数据给设备，设置监听回调

rxAudio.send(bytes, new ICallBack() {
    @Override
    public void onSuccess(byte[] recData) {
    }
    @Override
    public void onFailure(Throwable throwable) {
    }
});

注：发送回调监听，在setReceiveCallBack全局监听中也可以收到消息。

音频退出

在应用退出时调用

rxAudio.exitAudio();

编解码使用方式

全局设置

RxAudio.init(new RxAudio.AudioConfig()
                .audioEncoder(new EncoderData())//设置编码实现
                .audioDecoder(new FSKDecoderData()));//设置解码实现;

通过RxAudio对象设置

RxAudio rxAudio = RxAudio.getInstance();
rxAudio.setAbstractDecoder(new FSKDecoderData());//设置解码
rxAudio.setAudioEncoder(new EncoderData());//设置解码

自定义解码

本库中默认采用FSKDecoderData解码，如果需要自定义实现解码需要继承AbstractDecoder类


public class CustomDecoder extends AbstractDecoder {
    @Override
    public void start() {
        //1.解码类启动，如果解码耗时需要开线程，那么在此处调用线程就行了，不需要你自己手动启动，框架会帮你启动
        //2.如果启动不需要操作则可以空实现
    }
    @Override
    public void stop() {
        //解码类停止，如果有线程，在这里停止，不需要外面手动停止，录音停止时会帮你停止你的线程操作
        //2.如果关闭没有其它操作，可以空实现
    }

    @Override
    public boolean isRuning() {//自己实现解码是否在运行，如果自己开了线程，可以返回当前线程的转态，外面调用isRuning()
        return false;
    }

    @Override
    public void startDecoder(int sampleRate) {
        //真正的开始解码了，sampleRate是录音时你设置的采样率，如果不使用不用关心
        //解码前的初始化操作
    }
    @Override
    public void decoderData(short[] audio_data, int bufferReadResult) throws Exception {
        //decoderData已经是在线程中执行了，不需要再开线程
        //audio_data录音的原始信号，用于解码,每次从系统读取的buffer
        //bufferReadResult读取的实际长度，例如你开了1024的缓冲区，实际系统就给你了480。
    }

    @Override

    public void finishDecoder() {
        //解码结束
    }

    @Override
    public void recoderState(boolean isPause) {
        //是否处于暂停录音
    }
}

使用方式参考上面编解码使用方式，例如：

RxAudio rxAudio = RxAudio.getInstance();
rxAudio.setAbstractDecoder(new CustomDecoder());//设置解码

自定义编码

本库中默认采用EncoderData编码后发送给设备，如果需要自定义实现解码需要实现IAudioEncoder接口

public class CustomEncoder implements RxAudioPlayer.IAudioEncoder{
    @Override
    public void startEncoder(int sampleRate) {
        //开始编码，sampleRate编码的采样率
    }

    @Override
    public byte[] encoderData(byte[] bytes) {
        //在这里封装你给设备发送的所有数据，按照协议发送
        //把要发给设备的字节bytes重新组装，编码成设备可以识别的正玄波的byte[]
        return new byte[0];
    }

    @Override
    public void finishEncoder() {
        //结束编码
    }
}

使用方式参考上面编解码使用方式，例如：

RxAudio rxAudio = RxAudio.getInstance();
rxAudio.setAudioEncoder(new CustomEncoder());//设置编码

其它场景使用

以上所有实现都是主要围绕RxAudio来说明，RxAudio是集合了供电、录音、发送三大模块实现，每个模块也可独立使用。供电PowerSupply类

PowerSupply mSuply = new PowerSupply.Builder()
.sampleRate(44100)
.channelConfig(AudioFormat.CHANNEL_CONFIGURATION_MONO)
.audioFormat(AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT)
.channel(PowerSupply.Channel.RIGHT)
.powerRate(21500)//设置输出正玄波频率
.build()

mSuply.start()
mSuply.stop()

录音AudioRecorder类

AudioRecorder recorder = new AudioRecorder.Builder()
.reate(8000)
.audioEncoding(AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT)
.audioSource(MediaRecorder.AudioSource.MIC)
.channelConfiguration(AudioFormat.CHANNEL_IN_MONO)
.build();

recorder.start()
recorder.stop()

发送用RxAudioPlayer类

RxAudioPlayer audioPlayer = new RxAudioPlayer.Builder()
.streamType(AudioManager.STREAM_MUSIC)
.rate(8000)
.channelConfig(AudioFormat.CHANNEL_OUT_MONO)
.audioFormat(AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT)
.channel(Channel.LEFT)//左声道通信
.build();

audioPlayer.rxSend((byte) 0x5A)//发送单个数据
audioPlayer.rxSend(new byte[])//发送数组
audioPlayer.rxSend((byte) 0x5A, 2, 100)//发送单个数据，失败重试2次，每次间隔100ms
audioPlayer.rxSend(new byte[], 2, 100)//发送数组，失败重试2次，每次间隔100ms

RxAudio讲解

RxAudio是本库的一个音频入口类具有供电、接收、发送三大能。

使用方式

RxAudio rxAudio = RxAudio.getInstance();

功能介绍

初始化配置

RxAudio.init(AudioConfig config);

开启录音

rxAudio.startRecord();

关闭录音

rxAudio.stopRecord();

开启供电

rxAudio.startPower();

关闭供电

rxAudio.stopPower();

设置编码

rxAudio.setAudioEncoder(RxAudioPlayer.IAudioEncoder audioEncoder);

设置解码

rxAudio.setAbstractDecoder(AbstractDecoder abstractDecoder);

设置监听回调

rxAudio.setReceiveCallBack(IDecoderCallBack callBack);

设置供电频率

rxAudio.setPowerRate(int sin_rate);//默认21KHZ,不用设置

发送命令给设备，不需要响应

rxAudio.send(final byte[] datas) ;

发送命令给设备，并且等待设备回应接收数据

rxAudio.send(final byte[] datas, final ICallBack callBack)

取消发送

rxAudio.cancleSend() ;

退出音频

rxAudio.exitAudio();

自定义供电配置

PowerSupply.Builder mPowerBuilder = new PowerSupply.Builder().sampleRate(48000)
                .channelConfig(AudioFormat.CHANNEL_OUT_MONO)
                .audioFormat(AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT)
                .channel(Channel.RIGHT)
                .powerRate(20050);//设置输出21KHZ正玄波频率 VIVO手机不能设置成21050否则驱动不了电池
RxAudio.init(new RxAudio.AudioConfig().powerBuilder(mPowerBuilder));

自定义录音配置

AudioRecorder.Builder mRecorderBuilder = new AudioRecorder.Builder().reate(44100)
                .audioEncoding(AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT)
                .audioSource(MediaRecorder.AudioSource.MIC)
                .channelConfiguration(AudioFormat.CHANNEL_CONFIGURATION_MONO);
RxAudio.init(new RxAudio.AudioConfig().recordBuilder(mRecorderBuilder));

自定义发送配置

RxAudioPlayer.Builder mAudioPlayerBuilder = new RxAudioPlayer.Builder().streamType(AudioManager.STREAM_MUSIC)
                .rate(8000)
                .channelConfig(AudioFormat.CHANNEL_OUT_MONO)
                .audioFormat(AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT)
                .channel(Channel.LEFT)//左声道通信
                .mode(AudioTrack.MODE_STATIC);
RxAudio.init(new RxAudio.AudioConfig().trackBuilder(mAudioPlayerBuilder));

RxAudio默认配置参数介绍：

//默认录音配置
mRecorderBuilder = new AudioRecorder.Builder().reate(44100)//设置采样率
        .audioEncoding(AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT)
        .audioSource(MediaRecorder.AudioSource.MIC)
        .channelConfiguration(AudioFormat.CHANNEL_CONFIGURATION_MONO);

//默认供电配置
mPowerBuilder = new PowerSupply.Builder().sampleRate(48000)//设置采样率
        .channelConfig(AudioFormat.CHANNEL_OUT_MONO)//设置单声道
        .audioFormat(AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT)
        .channel(Channel.RIGHT)//左声道供电
        .powerRate(20050);//设置输出21KHZ正玄波频率 VIVO手机不能设置成21050否则驱动不了电池
//默认发送配置
mAudioPlayerBuilder = new RxAudioPlayer.Builder().streamType(AudioManager.STREAM_MUSIC)//设置类型
        .rate(8000)//设置采样率
        .channelConfig(AudioFormat.CHANNEL_OUT_MONO)//设置单声道
        .audioFormat(AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT)
        .channel(Channel.LEFT)//左声道通信
        .mode(AudioTrack.MODE_STATIC);

注：这些参数不需要关系，RxAudio默认已经设置了，如果需要自定义可以设置Builder.

重点说明

本工程的Demo编解码都是空实现，因为编解码在其它app上已经商用，涉及到具体的业务通信安全，不对外开放，望理解！！！采用FSK，傅里叶FFT解码，能够兼容市场上主流手机80%以上，另外告知大家曼彻斯特的解码是行不通的（只有ios可以），勿走弯路，FFT才是正道（andoid和ios同时兼容），FFT同样也需要做兼容处理。
供电说明，供电并不是真正的供电，音频设备如果想真正的供电最少需要在2.5V以上才能够稳定，ios可以输出3.5V的电压，anroid输出最好的也才在1.9V左右，很多手机只有1v左右，根本达不到供电的标注。很多希望供电是因为，如果耳机孔输出能够供电，那么耳机孔设备就不用加电池会减少很多成本。但是实际测试在android上不行的，本库中供电是当耳机孔插入时开始发送人耳听不到的21KHZ正玄波用最大振幅输出，以此来打开耳机孔设备电池的使能，耳机孔开始工作，拔出时断开使能不工作，增加耳机孔电池使用寿命。

其它

如果想深入了解基于FFT的解码以及兼容、注意事项、供电、发送等原理，后期会在CSDN上发表博客，敬请期待！！

http://www.voidcn.com/article/p-pxvkdqst-ca.html

了解FFT和信号加窗 http://www.ni.com/white-paper/4844/zhs/

https://daily.zhihu.com/story/3935067

https://daily.zhihu.com/story/3939307

http://m.blog.csdn.net/kc87654321/article/details/52803649

http://www.myexception.cn/android/2102828.html

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