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오디오 샘플 대 음량

이 예제는 마이크 샘플과 오디오 레벨 간의 관계를 그래프로 보여줍니다.

마이크의 오디오 입력 단자에서 나오는 음량을 보여주는 차트의 스크린샷

이 예제의 구현은 위젯(Widgets)을 기반으로 합니다. 이에 대한 구체적인 정보는 『 Qt Widgets 프로그래밍 시작하기』를 참조하십시오. 다음 섹션에서는 Qt Charts API를 사용하여 샘플 대 음량 그래프에 동적 데이터를 표시하는 방법을 다룹니다. 샘플링에 대한 자세한 내용은 『샘플링(신호 처리)』을 참조하십시오.

예제 실행

다음 위치에서 예제를 실행할 수 있습니다.

오디오 데이터 가져오기

main.cpp 에 Qt Multimedia 모듈이 포함되어 있으므로, 대상 플랫폼의 기본 오디오 장치를 나타내는 새로운 QAudioDevice 를 생성합니다. 또한 오디오 입력 장치가 있는지 확인하고, 사용 가능한 입력 오디오 장치가 없는 경우 사용자에게 알립니다.

    if (inputDevice.isNull()) {
        QMessageBox::warning(nullptr, "audio",
                             "There is no audio input device available.");
        return -1;
    }

그런 다음 오디오 장치를 생성자 인자 w 를 통해 Widget w 에 전달합니다. 이후 w.show() 를 호출하여 위젯을 표시합니다.

    Widget w(inputDevice);
    w.resize(800, 600);
    w.show();

차트 설정

이 섹션에서는 차트와 축을 설정하는 방법을 다룹니다.

widget.cpp 에서 재구현된 Widget 생성자는 애플리케이션 로직과 관련하여 주요 작업을 수행합니다. QChart, QLineSeries 및 QChartView 객체는 다음과 같이 선언됩니다:

    : QWidget(parent)
    , m_chart(new QChart)
    , m_series(new QLineSeries)
{
    auto chartView = new QChartView(m_chart);
    m_chart->addSeries(m_series);

m_series는 오디오 입력 데이터를 처리하기 위한 것입니다.

x축 "샘플"

x축의 최소값에서 최대값 범위를 0부터 XYSeriesIODevice::sampleCount까지로 설정합니다. (xyseriesiodevice.h에서 2000으로 선언됨). 그런 다음 x축의 제목 텍스트를 설정합니다.

    auto axisX = new QValueAxis;
    axisX->setRange(0, XYSeriesIODevice::sampleCount);
    axisX->setLabelFormat("%g");
    axisX->setTitleText("Samples");
y축 "오디오 레벨"

QValueAxis axisY 를 생성하고, 범위와 제목 텍스트를 설정합니다.

    auto axisY = new QValueAxis;
    axisY->setRange(-1, 1);
    axisY->setTitleText("Audio level");
축 연결 및 차트 제목 설정

축을 연결하고, 범례를 숨기며, 차트 제목에 오디오 입력으로 사용 중인 마이크의 이름을 포함하도록 설정합니다.

    m_chart->addAxis(axisX, Qt::AlignBottom);
    m_series->attachAxis(axisX);
    m_chart->addAxis(axisY, Qt::AlignLeft);
    m_series->attachAxis(axisY);
    m_chart->legend()->hide();
차트 레이아웃 설정

여기서는 QVBoxLayout mainLayout 를 사용하고, 수직 레이아웃에 QChartview chartView 를 추가합니다.

    m_chart->setTitle("Data from the microphone (" + deviceInfo.description() + ')');

    auto mainLayout = new QVBoxLayout(this);

오디오 입력 데이터 사용

이 섹션에서는 마이크 데이터가 QLineSeries( m_series)로 전달되는 방법을 보여줍니다. 앞서와 마찬가지로 이 과정은 Qt Multimedia 모듈에 의존합니다.

먼저 deviceInfo를 QAudioInput 생성자에 전달합니다.

    mainLayout->addWidget(chartView);

    m_audioInput = new QAudioInput(deviceInfo, this);

    QAudioFormat formatAudio;

그런 다음 QAudioFormat formatAudio 의 채널 수, 샘플 레이트 및 샘플 형식을 설정합니다.

    formatAudio.setSampleRate(8000);
    formatAudio.setChannelCount(1);

이제 ` QAudioSource `를 생성하고 버퍼 크기를 설정할 수 있습니다.

    formatAudio.setSampleFormat(QAudioFormat::UInt8);

    m_audioSource = new QAudioSource(deviceInfo, formatAudio);

이제 데이터를 차트에 연결할 차례입니다. 이를 위해 XYSeriesIODevice 클래스를 생성했습니다. 구현 방법은 XYSeriesIODevice를 참조하십시오.

    m_audioSource->setBufferSize(200);

    m_device = new XYSeriesIODevice(m_series, this);
    m_device->open(QIODevice::WriteOnly);
XYSeriesIODevice

xyseriesiodevice.cpp 에 구현된 XYSeriesIODevice는 신호 샘플링을 처리합니다. 고정 해상도 4를 갖는 ` writeData ` 함수는 샘플 수를 기준으로 ` QList ` m_buffer 의 크기를 설정하고, x 값은 증가하는 순서로, y 값은 0으로 설정된 `QPointFs`로 이를 채웁니다.

{
    static const int resolution = 4;

    if (m_buffer.isEmpty()) {
        m_buffer.reserve(sampleCount);
        for (int i = 0; i < sampleCount; ++i)
            m_buffer.append(QPointF(i, 0));
    }

    int start = 0;

그런 다음 샘플링을 수행합니다.

    const int availableSamples = int(maxSize) / resolution;
    if (availableSamples < sampleCount) {
        start = sampleCount - availableSamples;
        for (int s = 0; s < start; ++s)
            m_buffer[s].setY(m_buffer.at(s + availableSamples).y());
    }

    for (int s = start; s < sampleCount; ++s, data += resolution)
        m_buffer[s].setY(qreal(uchar(*data) -128) / qreal(128));

    m_series->replace(m_buffer);
    return (sampleCount - start) * resolution;

예제 프로젝트 @ code.qt.io

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