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4.6 KiB
C++
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// Created by Administrator on 2025/1/17.
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#pragma once
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#include <QAudioSource>
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#include <QMediaDevices>
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#include <QAudioDevice>
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#include <QAudioFormat>
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#include <QTimer>
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#include <QDir>
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#include <vector>
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#include <QScopedPointer>
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#include <QMutex>
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/**
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* @brief 录音模块
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* @author Misaki
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* @date 2025/1/17(first) 2025/11/30(update)
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* 单例类
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* 使用 QAudioSource 获取原始 PCM 数据，实现 RMS 计算和 WAV 保存
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*/
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class AudioInput : public QObject
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{
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Q_OBJECT
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Q_DISABLE_COPY(AudioInput) // 禁用拷贝
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private:
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/**
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* @brief 构造函数
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* @param parent
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*/
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explicit AudioInput(QObject *parent = nullptr);
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static QScopedPointer<AudioInput> instance;
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static QMutex mutex;
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public:
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/**
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* @brief 获取实例
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* @return AudioInput*
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*/
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static AudioInput* getInstance();
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/**
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* @brief 析构函数
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*/
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~AudioInput() override;
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/**
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* @brief 配置音频参数 (Qt6 中推荐使用 float 或 int16)
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*/
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void setAudioSettings(int rate = 44100, int channels = 2);
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/**
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* @brief 设置录音文件输出路径与文件名
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* @param path 输出路径
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* @param fileName 文件名
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*/
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void setAudioPath(const QString &path, const QString &fileName);
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/**
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* @brief 开始录音
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*/
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void startAudio();
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/**
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* @brief 停止录音
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*/
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void stopAudio();
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/**
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* @brief 设置录音时间并开始录音
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* @param duration 录音时长，单位为秒
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*/
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void startAudioWithDuration(int duration);
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/**
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* @brief 开始自动录音，根据声音判断是否停止
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* @param silenceThreshold 静音阈值，低于该值则认为没有声音
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* @param silenceDuration 静音持续时间，单位为毫秒
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*/
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void startAutoStopAudio(qreal silenceThreshold = 1200, int silenceDuration = 1500);
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/**
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* @brief 开始最佳阈值计算
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* @param Duration 持续时间，单位为毫秒
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*/
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void startAutoThresholdClu(int Duration = 5000);
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/**
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* @brief 获取当前系统所有的音频输入设备
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* @return 音频输入设备名称列表
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*/
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static QList<QString> getAvailableAudioInputDevices();
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/**
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* @brief 设置当前录音设备
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* @param deviceName 设备名称
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*/
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void setAudioInputDevice(const QString &deviceName);
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/**
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* @brief 设置静音阈值
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* @param silenceThreshold 阈值
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*/
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void setSilenceThreshold(qreal silenceThreshold);
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[[nodiscard]] qreal getSilenceThreshold() const;
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private:
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// WAV头生成工具函数
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[[nodiscard]] QByteArray generateWavHeader(quint32 dataSize) const;
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// 计算RMS值工具函数
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static qreal calculateRMS(const QByteArray& buffer);
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signals:
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// 录音完成信号
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void recordingFinished();
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void recordingFinished_Byte(const QByteArray &wavData); // 携带音频数据
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// 实时RMS值信号
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void rmsRealValue(qreal value);
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// 阈值计算完成信号
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void thresholdCalculated(qreal bestThreshold);
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private slots:
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void onTimeout(); // 定时器超时槽函数
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void thresholdTimeout(); // 阈值超时槽函数
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// void processBuffer(const QAudioBuffer& buffer); // 处理缓冲区数据
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void onReadyRead(); // 替代原先的 processBuffer，当有音频数据来时触发
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private:
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QAudioSource *m_audioSource = nullptr; /// Qt6 核心录音对象
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QIODevice *m_ioDevice = nullptr; /// 用于读取数据的 IO 设备
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QAudioFormat m_format; /// 音频格式
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QAudioDevice m_currentDevice; /// 当前选中的输入设备
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// 数据缓存
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QByteArray m_rawPCMData; /// 存储原始PCM数据
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QString m_outputFilePath;
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// 逻辑控制变量
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bool isAutoRecording = false; /// 是否自动录音状态
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bool isAutoThreshold = false; /// 是否自动计算阈值
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qreal m_rmsValue = 0.0; /// 实时RMS值
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// 定时器
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QTimer *m_timer; /// 总时长定时器
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QTimer *m_silenceTimer; /// 静音检测定时器
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QTimer *m_thresholdTimer; /// 阈值计算定时器
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// 阈值算法相关
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std::vector<qreal> m_rmsValues; /// RMS值vector
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qreal m_silenceThreshold = 1200; /// 静音阈值
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int m_silenceDuration = 1500; /// 静音持续时间
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qreal m_smoothRms = 0.0; /// 平滑RMS值(用于防止低频杂波突然打断静音检测)
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bool m_hasVoiceDetected = false; /// 是否已检测到人声
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};
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