Android使用AudioTrack发送红外信号
最近要做一个项目,利用手机的耳机口输出红外信号,从而把手机变成红外遥控器,信号处理的知识基本都还给老师了,刚开始真的挺头疼。找了不少资料研究了一下,总算有点心得,在这里做个备忘。
一、音频信号输出原理
音频耳机口输出信号的原理已经有大牛的文章,参考http://blog.csdn.net/xl19862005/article/details/8522869
再补充一点个人的理解,Android音频输出采样率一般为44.1kHz,AudioTrack源码中限制最大采样率为48kHz,也就是说耳机音频口输出的音频频率应该在20kHz左右,基本就是Android音频输出频率极限了。红外信号载波一般是38kHz,所以单纯的想通过音频信号是达不到要求的,需要借助外部硬件,找了一下,发现某宝上有的卖的,配套的app也有,下来试了一下,效果不错。不过既然是自己开发,需要搞清原理,反编译看了一下,核心代码都是native code,还是走正路,自己研究怎么实现。
网上找了一些相关资料,Linux平台下有相关的开源项目LIRC(Linux Infrared Remote Control):http://www.lirc.org/,支持各种类型的硬件,可以通过配置文件来支持各种类型的遥控设备,电视、dvd等等,是一个相对成熟的项目,目前google play中有很多红外遥控的应用都是基于此项目开发的。不过我这边只关注耳机口输出红外,LIRC中关于audio耳机口输出原理图(http://www.lirc.org/html/audio.html):
利用耳机的左右声道,输出19kHz音频,通过左边的电路图,输出38kHz。
二、实现
原理搞清楚了,接下来实现,通过AudioTrack输出19kHz的正弦波形即可。这里没有将LIRC整体移植到android上,一来工程量太大,二来我只是用耳机这一种,其他的用不上,主要借鉴其中的音频输出原理。LIRC移植到Android可以参考开源项目irdroid:http://www.irdroid.com/
核心代码, 输出19kHz正弦,参考国外大牛:http://stackoverflow.com/questions/2413426/playing-an-arbitrary-tone-with-android
public SignalProcessor(final int frequency) {
int buffSize = AudioTrack.getMinBufferSize(this.sampleRate,
AudioFormat.CHANNEL_CONFIGURATION_STEREO,
AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT) * 4; genSignal = new byte[buffSize];
genSpace = new byte[buffSize]; for (int j = 0; j < buffSize;) {
double dVal = Math.sin(2 * Math.PI * ((double)j)/4.0
/ (((double)sampleRate) / ((double)frequency)));
final short val = (short) ((dVal * 32767));
final short val_minus = (short) -val;
// in 16 bit wav PCM, first byte is the low order byte
genSpace[j] = 0;
genSignal[j++] = (byte) (val & 0x00ff);
genSpace[j] = 0;
genSignal[j++] = (byte) ((val & 0xff00) >>> 8);
genSpace[j] = 0;
genSignal[j++] = (byte) (val_minus & 0x00ff);
genSpace[j] = 0;
genSignal[j++] = (byte) ((val_minus & 0xff00) >>> 8);
} audioTrack = new AudioTrack(AudioManager.STREAM_MUSIC,
this.sampleRate, AudioFormat.CHANNEL_CONFIGURATION_STEREO,
AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT, buffSize,
AudioTrack.MODE_STREAM);
audioTrack.play();
} public void play(final ArrayList<Integer> SignalSpaceList) {
boolean signal = true;
int count=0;
for (Integer d : SignalSpaceList) {
final int stop = (int) (((double) (d * sampleRate)) / 1000000.0) *4 ;
if (signal)
for (int i = 0; i < stop;)
{
if (stop - i < buffSize)
count= audioTrack.write(genSignal, 0, stop - i);
else
count = audioTrack.write(genSignal, 0, buffSize);
if(count>0)
i+=count;
}
else
for (int i = 0; i < stop;)
{
if (stop - i < buffSize)
count= audioTrack.write(genSpace, 0, stop - i);
else
count = audioTrack.write(genSpace, 0, buffSize);
if(count>0)
i+=count;
} signal = !signal;
}
}
解释一下:
public void play(final ArrayList<Integer> SignalSpaceList)
传入信号与空闲时间的一个list,比如NEC编码中如图:
HEAD信号时间9ms,空闲时间4.5ms,list中传入9000,4500
测试耳机口单声道输出波形:
连接外设之后,输出方波:
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