EEPW论坛

      本篇讲述音频录放功能，主要使用到MIC和SPEAKER.

一.硬件原理

      M5STACK Tab5 采用 ES8388 音频编解码器，配合 ES7210 AEC 回声消除前端，双麦克风阵列，3.5mm 耳机孔与扬声器，实现高保真录放和精准语音识别。

      音频功能电路如下：

二.代码准备

      实现功能是：在屏幕上显示麦克风录音的波形图，并在触摸屏幕时播放录音。程序中使用了M5.Mic类来控制麦克风的录音和播放功能。在录音时，程序会实时更新波形图，并在触摸屏幕时停止录音并播放录音,且触摸后播放的录音为本次录音及之前所有段录音的内容。

      代码如下:

#include <M5Unified.h>
static constexpr const size_t record_number     = 256;
static constexpr const size_t record_length     = 720;//record line length, recommend lcd width
static constexpr const size_t record_size       = record_number * record_length;
static constexpr const size_t record_samplerate = 17000;
static int16_t prev_y[record_length];
static int16_t prev_h[record_length];
static size_t rec_record_idx  = 2;
static size_t draw_record_idx = 0;
static int16_t *rec_data;
static int32_t w;
void setup(void) {
    M5.begin();
    w = M5.Display.width();
    M5.Display.startWrite();
    M5.Display.setRotation(0);
    M5.Display.setTextDatum(top_center);
    M5.Display.setTextColor(WHITE);
    M5.Display.setFont(&fonts::FreeSansBoldOblique18pt7b);
    rec_data = (typeof(rec_data))heap_caps_malloc(record_size *sizeof(int16_t), MALLOC_CAP_8BIT);
    memset(rec_data, 0, record_size * sizeof(int16_t));
    M5.Speaker.setVolume(255);
    // Since the microphone and speaker cannot be used at the same time,
    // turn off the speaker here.
    M5.Speaker.end();
    M5.Mic.begin();
    M5.Display.fillCircle(300, 30, 20, RED);
    M5.Display.drawString("REC", w / 2, 18);
    M5.Display.drawString("Touch screen to play the record", w / 2, 200);
}
void loop(void) {
    M5.update();
    if (M5.Mic.isEnabled()) {
        static constexpr int shift = 6;
        auto data = &rec_data[rec_record_idx * record_length];
        if (M5.Mic.record(data, record_length, record_samplerate)) {
            data = &rec_data[draw_record_idx * record_length];
            if (w > record_length - 1) {
                w = record_length - 1;
            }
            for (int32_t x = 0; x < w; ++x) {
                M5.Display.writeFastVLine(x, prev_y[x], prev_h[x],
                                              TFT_BLACK);
                int32_t y1 = (data[x] >> shift);
                int32_t y2 = (data[x + 1] >> shift);
                if (y1 > y2) {
                    int32_t tmp = y1;
                    y1          = y2;
                    y2          = tmp;
                }
                int32_t y = ((M5.Display.height()) >> 1) + y1;
                int32_t h = ((M5.Display.height()) >> 1) + y2 + 1 - y;
                prev_y[x] = y;
                prev_h[x] = h;
                M5.Display.writeFastVLine(x, prev_y[x], prev_h[x], WHITE);
            }
            M5.Display.display();
            M5.Display.fillCircle(300, 30, 20, RED);
            M5.Display.drawString("REC", w / 2, 18);
            M5.Display.drawString("Touch screen to play the record", w / 2, 200);
            if (++draw_record_idx >= record_number) {
                draw_record_idx = 0;
            }
            if (++rec_record_idx >= record_number) {
                rec_record_idx = 0;
            }
        }
    }
    if (M5.Touch.getCount() && M5.Touch.getDetail(0).wasClicked()) {
        if (M5.Speaker.isEnabled()) {
            while (M5.Mic.isRecording()) {
                delay(1);
            }
            M5.Display.clear();
            M5.Display.fillCircle(300, 30, 20, GREEN);
            M5.Display.drawString("PLAY", w / 2, 18);
            // Since the microphone and speaker cannot be used at the same time, 
            // turn off the microphone here.
            M5.Mic.end();
            M5.Speaker.begin();
            int start_pos = rec_record_idx * record_length;
            if (start_pos < record_size) {
                M5.Speaker.playRaw(&rec_data[start_pos],
                                       record_size - start_pos,
                                       record_samplerate, false, 1, 0);
            }
            if (start_pos > 0) {
                M5.Speaker.playRaw(rec_data, start_pos, record_samplerate,
                                       false, 1, 0);
            }
            do {
                delay(1);
                M5.update();
            } while (M5.Speaker.isPlaying());
            // Since the microphone and speaker cannot be used at the same time, 
            // turn off the speaker here.
            M5.Speaker.end();
            M5.Mic.begin();
            M5.Display.clear();
            M5.Display.fillCircle(300, 30, 20, RED);
            M5.Display.drawString("REC", w / 2, 18);
        }
    }
}

三.调试测验

      编译烧录后，复位/上电运行进入录音状态，触摸屏幕，开始播放录音，结束播放后再次进入录音状态。

      录音界面如下：

      音频录放效果如下：