代码改变世界

[Voice communications] 让音乐响起来

2014-02-20 12:47  Barret李靖  阅读(2771)  评论(4)  编辑  收藏  举报

本系列文章主要是介绍 Web Audio API 的相关知识，由于该技术还处在 web 草案阶段（很多标准被提出来，至于取舍需要等待稳定版文档来确定，草案阶段的文档很多都会被再次编辑甚至重写、全部删除等，不适合作为正式参考），很多 API 都是未确定的，目前支持 Web Audio API 的浏览器是较新版的 Google Chrome 和 FireFox，其他浏览器暂时还没有兼容。

现在的网络硬件环境还没有达到普遍语音通信的条件，但是 web语音通信 一定会成为后期 web 研究的一个重要话题，凭着一点个人兴趣，拿出来研究研究~

本文主要介绍 Web Audio API 的相关特性，以及音频源的获取方式。

本文地址：http://www.cnblogs.com/hustskyking/p/webAudio-listen.html，转载请注明源地址。

一、Web Audio

在 <audio> 标签的到来之前，Flash 以及其他的插件相继打破 web 的宁静，而如今 audio 被送到了 web 开发之中，我们再也不需要引用各种插件来播放声音了。

1. Web Audio API 的特性

Web Audio API 是 JavaScript 中主要用于在网页应用中处理音频请求的一个高级应用接口，这个 API 目的是用于让最新技术与传统的游戏音频引擎的综合处理相兼容，也即尽力提供一些桌面音频处理程序的要求。

  • 查看音频播放期间调度事件发生的确切时间；
  • 支持各种类型的音频过滤波器以实现各种效果，包括回声、消除噪音等；
  • 支持利用合成声音（Sound synthesis）创建电子音乐；
  • 支持3D位置音频模拟效果，比如某种声音随着游戏场景而移动；
  • 支持外部输入的声音与 WebRTC 进行集成（调用 WebRTC ，在你的设备中增添吉他声），或者在 WebRTC 中调用其他地方传输过来的声音；
  • 利用音频数据分析创造良好的可视化声音等。

2. AudioContent 简介

Web Audio API 可以用来操作或者播放网页以及应用中的 audio 资源，在一个 Audio上下文环境（AudioContext）中，有各种 Audio节点（AudioNode），如：

Interfacedescription
AudioContext 包含表示连接中间件 AudioNodes 的音频信号曲线图
AudioNode 表示 audio源，audio输出以及 中间处理模块，他处在 AudioContext 的上下文中
AudioDestinationNode 他是 AudioNode 的一个子类，表示所有被渲染音频流到达的最终地点
AudioBuffer 表示 audio资源 的一个临时缓存，可表示一个音频剪辑
AudioBufferSourceNode 从 AudioBuffer 中生成 audio 的 AudioNode 节点
ScriptProcessorNode 一个可以直接被 JS 操作的 AudioNode 节点
GainNode 音频增益节点
OscillatorNode 一个可产生固定频率的 audio 源

还有其他的 API 可以查看http://www.w3.org/TR/webaudio/#APIOverview.

使用 AudioContext 实例，我们可以将生成的一个或者多个音频流连接到声音的输出位置，这个连接并不一定是直接送到输出端，期间可以使用 AudioNodes 作为中继器和处理器，让这些声音信号有一个更好的效果。

单个 AudioContext 实例可以支持多音频的输入，所以对于一个 audio 应用我们只需要创建一个实例就行了。很多诸如创建一个 AudioNode 节点、解码音频文件等方法都是 AudioContext 的内置方法。创建一个 AudioContext 上下文也十分简单：

var context;
try{
    window.AudioContext = window.AudioContext || window.webkitAudioContext;
    context = new AudioContext();
}
catch(e) {
    alert('请更新至最新版的 Chrome 或者 Firefox');
}

二、音频流的获取

1. 标签引入

标签引入是最直接的方式，

<audio autoplay src="http://qianduannotes.duapp.com/file/tankWar.mp3">
    浏览器不支持 audio 标签。
</audio>

如果浏览器不支持 audio 标签，便会将其当做一个普通元素来解析，中间一行字也就会被显示出来。而支持 audio 标签的浏览器会忽略标签内任何文本。我们还可以为他加上 autoplay 、loop 等属性，使音频在进入页面之后立即循环播放。

<audio autoplay="autoplay" controls="controls" src="http://qianduannotes.duapp.com/file/tankWar.mp3">
    浏览器不支持 audio 标签。
</audio>

controls 属性是用来控制显示音频文件的控制部分的。默认未设置 controls 属性。

2. webRTC mediaStream Media Capture (多谢@Hehe123提醒,RTC属于通信了，此处只是获取 media 流)

利用 getUserMedia 拿到本地的音频流。

// 前缀处理
window.AudioContext = window.AudioContext ||
                  window.webkitAudioContext;
navigator.getUserMedia =  navigator.getUserMedia ||
                      navigator.webkitGetUserMedia ||
                      navigator.mozGetUserMedia ||
                      navigator.msGetUserMedia;

var context = new AudioContext();

navigator.getUserMedia({audio: true}, function(stream) {
  // 获取本地流送入 AudioContext
  var microphone = context.createMediaStreamSource(stream);

  // filter为一个中间处理器，用来过滤音频
  var filter = context.createBiquadFilter();

  // microphone -> filter -> destination.
  microphone.connect(filter);
  filter.connect(context.destination);
}, function(){
    console.log("出了点问题~ 是否在服务器环境下运行？");
});

这里需要注意的是，使用 webRTC 需要在服务器环境下，你可以搭建一个本地服务器，也可以把代码上传到远程服务器上测试。

3. FileSystem

选择本地文件，读取音频流，拿到 Blob 流地址，送入 audio 中

<input type="file" onchange="return run(this.files);" /><br /><br />
<audio controls id="audio"></audio>
<script type="text/javascript">
    function run(files){
        var blob = window.webkitURL.createObjectURL(files[0]);
        audio.src = blob;
        audio.autoplay = "autoplay";
    }
</script>

4. 移动设备，还可以使用如下方式

1）HTML Media Capture

<input type="file" accept="audio/*;capture=microphone">

2）device 元素

<device type="media" onchange="update(this.data)"></device>
<audio autoplay></video>
<script>
  function update(stream) {
    document.querySelector('audio').src = stream.url;
  }
</script>

5. 从键盘获取

本质并不是从键盘获取，而是通过键盘获取到我们设定的频率值，然后通过程序创建一段音频。如下面的程序：

下面例子中可以按键盘上中间的一排按键（A到K）来发出不同的声音。

var AudioContext=AudioContext||webkitAudioContext;
var context=new AudioContext;
//为每个键盘位对应一个频率
var s={65:256,83:288,68:320,70:341,71:384,72:426,74:480,75:512};
//为每个频率创建一个Oscillator
for(var i in s)
  value=s[i],
  s[i]=context.createOscillator(),
  s[i].frequency.value=value,
  s[i].start();
//键盘按下时将相应频率的Oscillator连接到输出源上
addEventListener("keydown",function(e){
  if(e=s[e.keyCode])e.connect(context.destination);
});
//键盘松开时将相应频率的Oscillator的连接取消
addEventListener("keyup",function(e){
  if(e=s[e.keyCode])e.disconnect();
});

这段代码引自次碳酸钴的博客.

三、小结

本文是个介绍性的文章，提到了 Web Audio API 的相关知识，以及如何在你的 web 程序中引入 音频流。没有写相关 demo，感兴趣的童鞋可以复制代码自己去测试，在后续文章中会给出测试 DEMO。

四、参考文章