一、Java中如何调用电脑麦克风？

我最近在开发一款电脑的智能语音交互程序时（类似于智能手机上的小爱），我们要捕获声音，然后交给语音识别接口就行识别，那么问题来了，我们应该如何捕获声音呢？也就是说Java中如何调用麦克风，进行音频的输入呢？

Java 中提供的底层类库javax.sound。我们需要引入相关的类库，就可以调用 JDK 封装好的调用麦克风的方法。

代码如下：

import javax.sound.sampled.AudioFormat;
import javax.sound.sampled.AudioSystem;
import javax.sound.sampled.DataLine;
import javax.sound.sampled.TargetDataLine;

//读取麦克风数据
AudioFormat audioFormat = new AudioFormat(16000.0F, 16, 1, true, false);
DataLine.Info info = new DataLine.Info(TargetDataLine.class, audioFormat);
TargetDataLine targetDataLine = (TargetDataLine) AudioSystem.getLine(info);
targetDataLine.open(audioFormat);
targetDataLine.start();

int nByte = 0;
final int bufSize = 3200;
byte[] buffer = new byte[bufSize];
while ((nByte = targetDataLine.read(buffer, 0, bufSize)) > 0) {
    //直接发送麦克风数据流
    // 这个方法是把音频以二进制流的方式发送到语音识别接口上
    transcriber.send(buffer, nByte);
}

targetDataLine.read(buffer, 0, bufSize)才是真正的开始把音频读入到电脑内存中。

二、Java中如何播放音频文件？

从上面的代码中，我们会了如何调用麦克风，把音频读取到内存中。因为我做的是智能语音交互程序，不光要能识别我们讲的话，还要能处理我们的话，处理完还要回应我们，也就是说我们还要用到语音合成，把获取到的音频流播放出来。这里说一下自己子在项目中遇到的一个坑。因为语音合成接口是分段响应二进制音频流的，如果我们直接播放，就会造成声音卡顿。所以这里我们最好是先把音频流存储到本地电脑上，也就是保存为音频格式文件，然后再播放，就不会有卡顿现象。当然这样会有IO操作，如果我们实时播放音频流就不会有IO操作，在性能上更优。

Java 调用扬声器进行播放代码如下：

public static void playAudio() {
    // 从文件中获取音频的文件格式
    AudioFileFormat fileFormat;
    DataLine.Info info;
    SourceDataLine sourceDataLine;
    try {
        FileInputStream fis = new FileInputStream("tts_test.wav");
        fileFormat = AudioSystem.getAudioFileFormat(new File("tts_test.wav"));
        info = new DataLine.Info(SourceDataLine.class, fileFormat.getFormat());
        sourceDataLine = (SourceDataLine) AudioSystem.getLine(info);
        sourceDataLine.open(fileFormat.getFormat());
        sourceDataLine.start();
        byte[] bytes = new byte[1024];
        while (fis.read(bytes) > 0) {
            sourceDataLine.write(bytes, 0, bytes.length);
        }
    } catch (UnsupportedAudioFileException | IOException | LineUnavailableException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

这里需要注意：在new byte[]时，创建的空间必须是偶数，否则会报异常。这里的new byte[]是创建一个缓存，根据上面代码的意思是创建了1024字节的缓存，也就是每次从硬盘中加载1024字节内容进内存中。同时需要注意，并不是说这个偶数填的越大越好，太大会造成内存溢出。其实这里还可以使用fis.available()大小的缓存。

sourceDataLine.write(bytes, 0, bytes.length)才是真正的开始把音频写出到扬声器中。

三、Java如何播放音频流？

上面提到的是使用Java播放本地电脑中的音频文件，那如果我们要播放网络或接口中传过来的音频流，我们应该如何播放呢？

Java 播放实时音频流代码：

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import javax.sound.sampled.AudioFormat;
import javax.sound.sampled.AudioInputStream;
import javax.sound.sampled.AudioSystem;
import javax.sound.sampled.DataLine;
import javax.sound.sampled.SourceDataLine;

public class AudioPlayer {
    private InputStream stream;
    private AudioFormat format;
    private AudioInputStream audioInputStream;
    private SourceDataLine line;

    public AudioPlayer(InputStream stream, AudioFormat format) {
        this.stream = stream;
        this.format = format;
    }

    public void play() throws IOException {
        audioInputStream = new AudioInputStream(stream, format, AudioSystem.NOT_SPECIFIED);
        DataLine.Info info = new DataLine.Info(SourceDataLine.class, format);
        try {
            line = (SourceDataLine) AudioSystem.getLine(info);
            line.open(format);
            line.start();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return;
        }

        byte[] buffer = new byte[1024];
        int n = 0;
        while (n != -1) {
            n = audioInputStream.read(buffer, 0, buffer.length);
            if (n > 0) {
                line.write(buffer, 0, n);
            }
        }

        line.drain();
        line.stop();
        line.close();
        audioInputStream.close();
    }
}

调用上面写的播放器类中的播放方法。

InputStream is = new ByteArrayInputStream(bytesArray);
AudioFormat format = new AudioFormat(16000.0F, 16, 1, true, false);
AudioPlayer player = new AudioPlayer(is, format);
player.play();

要注意音频格式，必须要写正确的音频格式才能正常播放。

这里给大家扩展一下知识，因为语音合成的回调方法中的参数是java.nio.ByteBuffer，所以我们要想办法将其转为字节输入流。

第一步：先把byteBuffer转为字节数组。

byte[] bytesArray = new byte[byteBuffer.remaining()];
byteBuffer.get(bytesArray, 0, bytesArray.length);

第二步：把字节数组转为字节流。

InputStream is = new ByteArrayInputStream(bytesArray);