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音频样本与声压级

本示例展示了麦克风采样值与音频电平的对比图。

显示麦克风音频输入声级图表的截图

本示例的实现基于Widgets。有关具体信息，请参阅《Qt Widgets 编程入门》。以下各节介绍了如何使用Qt Charts API在“采样数与声级”图表上显示动态数据。有关采样的更多信息，请参阅采样（信号处理）。

运行示例

您可以通过以下方式运行该示例：

获取音频数据

得益于main.cpp 中集成了Qt Multimedia 模块，我们可以创建一个新的QAudioDevice 对象，该对象代表目标平台的默认音频设备。我们还会检查是否存在音频输入设备，并在没有可用音频输入设备时通知用户。

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

随后，通过构造函数参数w 将音频设备传递给 Widgetw 。接着调用w.show() 来显示该控件。

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

设置图表

本节介绍图表和坐标轴的设置。

在widget.cpp 中，重新实现的Widget构造函数承担了应用程序逻辑方面的主要工作。QChart、QLineSeries和QChartView对象的声明如下：

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

m_series 用于处理音频输入数据。

x 轴“采样数”

我们将 x 轴的最小值至最大值范围设置为 0 到 XYSeriesIODevice::sampleCount。（在 xyseriesiodevice.h 中声明为 2000）。随后，我们设置其标题文本。

    auto axisX = new QValueAxis;
    axisX->setRange(0, XYSeriesIODevice::sampleCount);
    axisX->setLabelFormat("%g");
    axisX->setTitleText("Samples");
y 轴“音频电平”

我们创建 QValueAxisaxisY ，并设置其范围和标题文本。

    auto axisY = new QValueAxis;
    axisY->setRange(-1, 1);
    axisY->setTitleText("Audio level");
附加坐标轴并设置图表标题

我们将坐标轴连接到图表，隐藏图例，并将图表标题设置为包含作为音频输入所使用的麦克风名称。

    m_chart->addAxis(axisX, Qt::AlignBottom);
    m_series->attachAxis(axisX);
    m_chart->addAxis(axisY, Qt::AlignLeft);
    m_series->attachAxis(axisY);
    m_chart->legend()->hide();
布局图表

在此，我们使用QVBoxLayout mainLayout ，并将我们的 QChartviewchartView 添加到垂直布局中。

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

    auto mainLayout = new QVBoxLayout(this);

使用音频输入数据

本节演示如何将麦克风数据传递给 QLineSeriesm_series 。与之前一样，这依赖于Qt Multimedia 模块。

首先，我们将 deviceInfo 传递给QAudioInput 的构造函数。

    mainLayout->addWidget(chartView);

    m_audioInput = new QAudioInput(deviceInfo, this);

    QAudioFormat formatAudio;

然后，我们配置我们的QAudioFormat formatAudio ，包括其通道数、采样率和采样格式。

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

现在我们可以创建一个 `QAudioSource ` 并设置其缓冲区大小。

    formatAudio.setSampleFormat(QAudioFormat::UInt8);

    m_audioSource = new QAudioSource(deviceInfo, formatAudio);

现在是时候将数据连接到图表上了。为此，我们创建了一个名为 XYSeriesIODevice 的类。有关其实现方式，请参阅XYSeriesIODevice。

    m_audioSource->setBufferSize(200);

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

XYSeriesIODevice在xyseriesiodevice.cpp 中实现，负责信号采样。writeData 函数以4为固定分辨率，根据采样计数设置QList m_buffer 的大小，并用x值递增、y值设为0的QPointFs填充该数组。

{
    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;

随后，我们进行一些采样操作。

    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;

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