La numériastion de données audio brutes sur Android repose sur l'API AudioRecord. Les flux PCM représentent des signaux numériques non compressés, définis par plusieurs paramètres clés.

Paramètres fondamentaux du PCM :

• Profondeur de bits (quantification) : influence la plage dynamique de l'enregistrement.
• Fréquence d'échantillonnage : détermine les fréquences captruables.
• Nombre de canaux : mono ou stéréo selon la configuration.

Pour estimer la taille d'un fichier PCM (exemple : 44100 Hz, 16 bits, stéréo, 60 secondes) :

Taille = Débit binaire × Durée ÷ 8 = (Profondeur × Fréquence × Canaux × Temps) ÷ 8 ≈ 10,34 Mo

Configuration de l'enregistreur Audio

AudioRecord capturer = new AudioRecord(
    MediaRecorder.AudioSource.MIC,
    44100,
    AudioFormat.CHANNEL_IN_STEREO,
    AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT,
    tailleBuffer
);

La variable tailleBuffer est obtenue via AudioRecord.getMinBufferSize().

Processus de capture en arrière-plan

class ThreadEnregistrement implements Runnable {
    public void run() {
        capturer.startRecording();
        FileOutputStream sortie = null;
        try {
            sortie = new FileOutputStream(cheminFichier);
            byte[] echantillons = new byte[tailleBuffer];
            while (actif) {
                int lu = capturer.read(echantillons, 0, echantillons.length);
                sortie.write(echantillons, 0, lu);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            capturer.stop();
            if (sortie != null) {
                try { sortie.close(); } catch (IOException e) {}
            }
        }
    }
}

Le booléen "actif" permet de contrôler la boucle d'enregistrement.

Interruption de la capture

public void arreterEnregistrement() {
    actif = false;
}

Génération d'un fichier WAV

Le format WAV encapsule des données PCM dans une structure standardisée avec un en-tête de 44 octets. Voici une implémentation pour construire cet en-tête :

private void ajouterEnteteWAV(FileOutputStream sortie, long tailleAudio, int freqEchantillon, int canaux, int bitsParEchantillon) throws IOException {
    byte[] entete = new byte[44];
    long debit = freqEchantillon * canaux * bitsParEchantillon / 8;
    long tailleTotale = tailleAudio + 36;

    // Section RIFF
    entete[0] = 'R'; entete[1] = 'I'; entete[2] = 'F'; entete[3] = 'F';
    entete[4] = (byte)(tailleTotale & 0xFF);
    entete[5] = (byte)((tailleTotale >> 8) & 0xFF);
    entete[6] = (byte)((tailleTotale >> 16) & 0xFF);
    entete[7] = (byte)((tailleTotale >> 24) & 0xFF);

    // Type de fichier WAVE
    entete[8] = 'W'; entete[9] = 'A'; entete[10] = 'V'; entete[11] = 'E';

    // Sous-bloc format PCM
    entete[12] = 'f'; entete[13] = 'm'; entete[14] = 't'; entete[15] = ' ';
    entete[16] = 16; // taille du sous-bloc
    entete[20] = 1;  // format PCM
    entete[22] = (byte)canaux;
    entete[24] = (byte)(freqEchantillon & 0xFF);
    entete[25] = (byte)((freqEchantillon >> 8) & 0xFF);
    entete[26] = (byte)((freqEchantillon >> 16) & 0xFF);
    entete[27] = (byte)((freqEchantillon >> 24) & 0xFF);
    entete[28] = (byte)(debit & 0xFF);
    entete[29] = (byte)((debit >> 8) & 0xFF);
    entete[30] = (byte)((debit >> 16) & 0xFF);
    entete[31] = (byte)((debit >> 24) & 0xFF);
    entete[32] = (byte)(canaux * bitsParEchantillon / 8);
    entete[34] = (byte)bitsParEchantillon;

    // Sous-bloc data
    entete[36] = 'd'; entete[37] = 'a'; entete[38] = 't'; entete[39] = 'a';
    entete[40] = (byte)(tailleAudio & 0xFF);
    entete[41] = (byte)((tailleAudio >> 8) & 0xFF);
    entete[42] = (byte)((tailleAudio >> 16) & 0xFF);
    entete[43] = (byte)((tailleAudio >> 24) & 0xFF);

    sortie.write(entete, 0, 44);
}

Compression vers le format MP3

La conversion PCM vers MP3 exploite la bibliothèque LAME pour appliquer une compression preceptuelle, réduisant la taille du fichier tout en préservant la qualité audible.