音频原始数据能量检测算法

        很多场合我们需要动态显示实时语音的音量分贝，以展示人的说话声音的大小，以便可以动态条件声音的大小，比较常见的几种音量分贝检测算法有如下几种, 下面做一下简单说明和比较

1、计算音频能量数据和

算法原理：

        算法比较简单，首先我们分别累加每个采样点的数值，除以采样个数，得到声音数据求平均能量值。然后再将其做0--32767之间的等比量化。得到1-100的量化值，返回结果。
通过实际测试，通常情况下，人声一般都分布在较低的能量范围内，人说话的声音基本在0-35之间，很难达到50以上，这样就会使量化后的音量数据大致分布在1-35这个区域之间，不能够很敏感的感知音频数据的音量变化。

改进方式：

        可以得到的音频分贝数据等比放大3倍，然后再做溢出处理即可，这样算法基本可用，但是实际效果也不是很理想。

2、计算均方根求分贝值

算法原理：

        在数据统计分析中，将所有值平方求和，求其均值，再开平方，就得到均方根值。在物理学中，我们常用均方根值来分析噪声、音量分贝。这也是一个标准算法，但是实际测试中，一样效果差强人意。

3、均方根算法改进

        以上几种算法在实际测试应用中，效果都不是很理想，只是理论上可行，所以我针对这些算法做了一些优化和改进，可以针对PCM音频数据完成音量值的检测，测试效果比较准确，并量化到0--100能量数据值，欢迎大家测试；

下面是一段音频文件：

这个是上面文件对应输出的音频能量值，应该说还是比较准确的。

测试代码：

int main(int argc, char* argv[])
{
	FILE *input_fd = NULL, *output_fd = NULL;
	short* pshInBuff = NULL; 
	int iEnergy = 0, iRet = 0;
	
	//input_fd = fopen(argv[1], "rb");
	input_fd = fopen("input_8k.pcm", "rb");
	output_fd = fopen("result.txt", "wb");
	if(input_fd == NULL)
	{
		printf("Error:can not open audio input file %s.\n", argv[2]);
		return (-1);
	};

	pshInBuff = (short*)malloc(sizeof(short)*DEFAULT_SAMPLE_FRAME_LEN);
	if(pshInBuff == NULL)
	{
		printf("Error\n");
		return (-1);
	}	

	while (!feof(input_fd))
	{
		if((iRet = fread(pshInBuff, sizeof(short), DEFAULT_SAMPLE_FRAME_LEN, input_fd))!= DEFAULT_SAMPLE_FRAME_LEN)
		{
			printf("while Exit and file over.\n ");	
			break;
		}
		
		iEnergy = uniqueVolDetection(pshInBuff, 320);

		printf("Voice Energy %d\n", iEnergy);

		fprintf(output_fd, "%02d ", iEnergy);

		if (iEnergy > 70)
		{
			printf("Voice Energy Too High! \n");
		}
	}

	fclose(input_fd);
	fclose(output_fd);

	if (pshInBuff)
	{
		free(pshInBuff);
	}

	getchar();

	return 0;
}

项目地址：https://download.csdn.net/download/unique_no1/85034214

里面包含测试程序和可执行文件，windows平台和linux平台的我都已经编译好了，大家可以测试看下效果，如果技术合作、交流的也非常欢迎。

微信：unique_no_1