QT学习之音频操作（入门）

比眉伴天荒 2022-12-20 12:36 288阅读 0赞

### 目录 ###

*  1、创建一个qt工程
 *  2、添加所需头文件
 *  3、相关函数
 *   *  3.1.设置字节顺序
     *  3.2.设置通道数
     *  3.3.设置编码器
     *  3.4.设置采样频率
     *  3.5.设置样本长度
     *  3.6.样本数据类型
 *  4、示例代码
 *   *  \`mainwindow.h\`
     *  \`mainwindow.cpp\`
     *   *  \`main.cpp\`
 *  5、运行结果

对于音频编程的基本概念不熟悉的可以去参考我的另一篇博文：[音频的一些基本概念][Link 1]

因为录取到的数据是arw格式原始数据，是不能直接播放的，因此需要编程来实现播放

# 1、创建一个qt工程 #

我这里创建的是继承于MainWindow窗口类的工程，然后在工程文件`.pro`中添加`multimedia`模块，这是qt中对音频操作所需的音频模块  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3Rha2FzaGk3Nw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

# 2、添加所需头文件 #

添加好工程所需模块后，就可以添加对应头文件

录入音频数据所需的头文件
    #include <QAudioInput> 
    
    输出音频数据进行播放所需的头文件
    #include <QAudioOutput> 
    
    设置音频对象格式所需的头文件
    #include <QAudioFormat>

# 3、相关函数 #

下面的函数是用于初始化音频操作对象对音频操作时的数据，主要调用`QAudioFormat`类进行定义初始化音频对象的格式，然后在创建`QAudioInput/QAudioOutput`对象时把初始化数据传递进去对音频对象进行初始化

以下所有函数为QAudioFormat类中的成员函数

## 3.1.设置字节顺序 ##

字节序分为LittleEndian（低位优先）/LargeEndian(高位优先)
    注意：需要录音与播放的字节序必须一致
    
    setByteOrder(QAudioFormat::LittleEndian);//设置端字节序：小端字节序

## 3.2.设置通道数 ##

通道分为单声道（平声道）与双声道（立体声：包括左右声道）
    mono(平声道)的声道数目是1；stero(立体声)的声道数目是2
    
    setChannelCount(2);//两通道

## 3.3.设置编码器 ##

一般使用"audio/pcm"编码器，因为在所有的平台上都支持，
    也就相当于音频格式的WAV,以线性方式无压缩的记录捕捉到的数据。
    如想使用其他编码格式 ，可以通过QAudioDeviceInfo::supportedCodecs()获取所支持的编码器
    
    setCodec("audio/pcm");//设置编码器

## 3.4.设置采样频率 ##

采样率是每秒钟对声音的采样次数，越大当然越精细，
    常用的即为44100HZ(标准CD级)
    
    setSampleRate(44100);//采样率44100

## 3.5.设置样本长度 ##

样本长度（量化深度）SampleSize主要使用8/16bit，样本长度越长声音质量越好
    若使用8bit采集数据则该采样点有2^8 = 256种量化值（即0-255）
    若使用16bit采集数据则该采样点有2^16 = 65536种量化值（64k）
    
    setSampleSize(16);//样本长度设置16

## 3.6.样本数据类型 ##

采样数据类型有：
    为QAudioFormat::SignedInt	//样本数据是符号整型
    QAudioFormat::UnSignedInt	//样本数据是无符号整型
    QAudioFormat::Float			//样本数据是浮点型
    根据采样的数据选择对应的类型
    
    setSampleType(QAudioFormat::UnSignedInt);//存储样本数据类型：UnSigned Int

# 4、示例代码 #

`ui界面如下`  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3Rha2FzaGk3Nw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]

## `mainwindow.h` ##

#ifndef MAINWINDOW_H
    #define MAINWINDOW_H
    
    #include <QMainWindow>
    #include <QAudioInput> //音频录入头文件
    #include <QAudioOutput> //音频输出头文件
    #include <QFile>
    
    QT_BEGIN_NAMESPACE
    namespace Ui {  class MainWindow; }
    QT_END_NAMESPACE
    
    class MainWindow : public QMainWindow
    { 
        Q_OBJECT
    
    public:
        MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
        ~MainWindow();
    
    protected slots:
        void changed(QAudio::State state);  //状态改变时的槽函数
        
    private slots:
        void on_pushButton_clicked();   //录音
        
        void on_pushButton_2_clicked(); //停止录音
    
        void on_pushButton_3_clicked(); //获取文件路径
    
        void on_pushButton_4_clicked(); //播放音频
    
    private:
        Ui::MainWindow *ui;
        QAudioInput *input;     //录音的操作对象
        QAudioOutput *output;   //播放音频的操作对象
        QFile SaveFile;         //用于每次打开保存的文件路径
        QFile OpenFile;         //打开播放的文件路径
    
    };
    #endif // MAINWINDOW_H

## `mainwindow.cpp` ##

#include "mainwindow.h"
    #include "ui_mainwindow.h"
    #include <QtDebug>
    #include <QFileDialog>
    
    
    MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
        : QMainWindow(parent)
        , ui(new Ui::MainWindow)
    { 
        ui->setupUi(this);
    
        //用于初始化
        QAudioFormat format;
        format.setSampleRate(44100);//采样率
        format.setChannelCount(2);//通道
        format.setSampleSize(16);//样本长度
        format.setByteOrder(QAudioFormat::LittleEndian);//设置端字节序：小端序
        format.setSampleType(QAudioFormat::UnSignedInt);//存储样本数据类型
        format.setCodec("audio/pcm");//这个用来设置编码器为audio/pcm，该编码器为所有平台支持
    
        //监测当前设置是否支持format设置的格式
        QAudioDeviceInfo infodev = QAudioDeviceInfo::defaultInputDevice();
        if(!infodev.isFormatSupported(format))
        { //不支持打印一下
            qDebug()<<"format";
        }
    
        //设置录音对象的格式
        input = new QAudioInput(format,this);
    
        //设置播放音频对象格式,关联状态槽函数，当状态改变后将触发该槽函数
        /* 当播放音频时，状态改变就会发出一个stateChanged信号，一共有五种状态 enum State { ActiveState, //运行状态 SuspendedState, // 挂起状态 StoppedState, //停止状态 IdleState, //空闲状态 InterruptedState //中断状态 }; */
        output = new QAudioOutput(format,this);
        connect(output,&QAudioOutput::stateChanged,this,&MainWindow::changed);
    
    }
    
    MainWindow::~MainWindow()
    { 
        delete ui;
    }
    
    
    //点击开始录音
    void MainWindow::on_pushButton_clicked()
    { 
        QString name = ui->lineEdit_2->text();//获取保存的文件名，默认路径在当前目录
        if(name.isEmpty())
        { 
            name="my.raw";
        }
    
        OpenFile.setFileName(name);
        OpenFile.open(QIODevice::ReadWrite);
    
        qDebug()<<name;
        //开始录音并且给一个文件路径
        input->start(&OpenFile);
    
    }
    
    //点击停止录音
    void MainWindow::on_pushButton_2_clicked()
    { 
        //停止录音，关闭文件，不关闭数据不会真正写入文件
        input->stop();
        OpenFile.close();
    }
    
    //获取文件路径
    void MainWindow::on_pushButton_3_clicked()
    { 
        QString fileName = QFileDialog::getOpenFileName();//弹出文件对话框获取文件路径与名称
        ui->lineEdit->setText(fileName);
    
    }
    
    
    //播放音频
    void MainWindow::on_pushButton_4_clicked()
    { 
        QString name = ui->lineEdit->text();
        SaveFile.setFileName(name);
        SaveFile.open(QFileDevice::ReadOnly);   //打开音频文件只读
        output->start(&SaveFile);
    }
    
    
    //当播放音频完毕后响应的槽函数
    void MainWindow::changed(QAudio::State state)
    { 
        if(state == QAudio::IdleState)
        { 
            SaveFile.close();
        }
    }

### `main.cpp` ###

#include "mainwindow.h"
    
    #include <QApplication>
    
    int main(int argc, char *argv[])
    { 
        QApplication a(argc, argv);
        MainWindow w;
        w.show();
        return a.exec();
    }

# 5、运行结果 #

测试环境：Qt Creator 4.13.2  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3Rha2FzaGk3Nw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_left]

[Link 1]: https://blog.csdn.net/takashi77/article/details/109642110
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3Rha2FzaGk3Nw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20221120/1b0a05ef88094b6782def71f13c3833f.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3Rha2FzaGk3Nw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]: /images/20221120/873bc71f6cdf41ffaaabe7818d65dcc0.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3Rha2FzaGk3Nw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_left]: /images/20221120/2427c0fd4654491187dbfb0372296be7.png