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마이크를 통한 음성 녹음
녹음한 음성 재생
녹음 중인 음성 시각화

개발 과정 (노션에서 확인)

1. 기본 UI 설정하기

State Class

package com.example.record

enum class State {
    BEFORE_RECORDING,
    ON_RECORDING,
    AFTER_RECORDING,
    ON_PALYING
}

상태에 따라 다른 UI를 보여줘야하는데 이를 Enum 으로 미리 정의해줬다.

RecordButton Class

버튼의 상태관리를 보다 편하게 하기 위해서 ImageButton 을 상속하는 RecordButton 클래스를 정의해줬다.

package com.example.record

import android.content.Context
import android.util.AttributeSet
import androidx.appcompat.widget.AppCompatImageButton

class RecordButton(
    context: Context,
    attrs: AttributeSet
) : AppCompatImageButton(context, attrs) {

    fun updateIconWithState(state: State) {
        when (state) {
            State.BEFORE_RECORDING ->
                setImageResource(R.drawable.ic_record)
            State.ON_RECORDING ->
                setImageResource(R.drawable.ic_stop)
            State.AFTER_RECORDING ->
                setImageResource(R.drawable.ic_play)
            State.ON_PALYING ->
                setImageResource(R.drawable.ic_stop)
        }
    }
}

직접 만들어준 UI이므로 하위 버젼의 안드로이드 API에서는 적용이 안될 수 있다. 이를 위해 AppCompat 키워드를 사용해야한다고 알려준다. 또한 Record 클래스 내부에 상태에 따라 버튼의 모양을 변경해주는 updateIconWithState 메소드를 정의해줬다.

따로 정의해준 RecordButton 클래스 를 통해 버튼을 구현했다. 초기 상태를 지정해주지 않았기에 첫 번째 사진을 보면 빈칸으로 뜨는 것을 볼 수 있다. 초기 상태를 지정해주기 위해 MainActivity 에서 RecordButton 과 연결된 변수를 선언하고 해당 클래스에서 정의해준 updateIconWIthState 메소드를 사용해서 현재 상태를 업데이트 해줬다. 두 번째 사진에서는 ic_record 의 Vector Asset으로 되어 있는 것을 볼 수 있다.

package com.example.record

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity
import android.os.Bundle

class MainActivity : AppCompatActivity() {

    private val recordButton : RecordButton by lazy {
        findViewById(R.id.recordButton)
    }

    private var state = State.BEFORE_RECORDING

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)
        initViews()
    }

    fun initViews() {
        recordButton.updateIconWithState(state)
    }
}

2. 권한 요청하기

지난번에 갤러리 앱을 제작할 때처럼 이번에도 사용자의 마이크에 접근해야 하므로 권한 을 요청해야한다. AndroidManifest.xml 에서 우선 권한을 요청하는 코드를 작성한다.

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:android="<http://schemas.android.com/apk/res/android>"
    package="com.example.record">
    
    <!--권한 요청-->
    <uses-permission android:name="android.permission.RECORD_AUDIO"/>

    <application
        android:allowBackup="true"
        android:icon="@mipmap/ic_launcher"
        android:label="@string/app_name"
        android:roundIcon="@mipmap/ic_launcher_round"
        android:supportsRtl="true"
        android:theme="@style/Theme.Record">
        <activity
            android:name=".MainActivity"
            android:exported="true">
            <intent-filter>
                <action android:name="android.intent.action.MAIN" />

                <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
            </intent-filter>
        </activity>
    </application>

</manifest>

	override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)
        initViews()
        requestAudioPermission()
    }

이번 녹음기 앱은 앱을 실행하면 동시에 권한을 요청하도록 했다. 따라서 onCreate 메소드에 권한을 요청하는 메소드를 구현하려고 한다.

	private val requiredPermissions = arrayOf(Manifest.permission.RECORD_AUDIO) (첫 번째 인자)

	private fun requestAudioPermission() {
        requestPermissions(requiredPermissions, REQUEST_RECORD_AUDIO_PERMISSION)
	}

// ... 중략
// 정적변수로 만들어주기 위해 companion 객체 사용 (두번째 인자)
    companion object {
        private const val REQUEST_RECORD_AUDIO_PERMISSION = 201
   }

requestPermissons 메소드는 첫 번째 인자로 권한을 부여할 목록(배열)을 두 번째 인자로 응답코드를 받는다. 목록에 있는 권한들을 사용자에게 요청한다. 권한이 수락되면 두 번째 인자로 넣어준 값을 응답코드로 가진다.

	override fun onRequestPermissionsResult(
        requestCode: Int,
        permissions: Array<out String>,
        grantResults: IntArray
    ) {
        super.onRequestPermissionsResult(requestCode, permissions, grantResults)
        val audioRecordPermissionGranted =
            requestCode == REQUEST_RECORD_AUDIO_PERMISSION && grantResults.firstOrNull() == PackageManager.PERMISSION_GRANTED

        if (!audioRecordPermissionGranted) {
            finish()
        }
    }

또한 사용자가 권한을 거부한 경우 앱을 종료시키기 위해 onRequestPermissionsResult 를 오버라이딩 해줬다. 권한을 부여 받은 경우 응답 코드에는 정적 변수 로 선언해준 REQUEST_RECORD_AUDIO_PERMISSION 가 저장되어 있다. 또한 실행 결과가 grantResult 에 배열로 저장되어 있는데 현재 오디오에 대한 권한 만 요청했으므로 1개만 돌려받는다. 따라서 firstOfNull 메소드를 통해 실행 결과를 비교했다.

3. 녹음 기능 구현하기

startRecording

녹음 기능을 구현하기 위해서는 MediaRecorder 를 사용한다. 하지만 바로 사용할 수는 없고 아래 그림과 같은 상태도 를 가진다.

순서를 나열해보자.

setAudioSource 로 마이크에 접근한다.
setOutputFormat 으로 포맷 방식을 지정한다.
setAudioEncorder 를 통해 인코더 방식을 지정한다.

인코더 방식을 지정하는 이유는 녹음 파일의 크기를 줄이기 위함이다.
setOutputFile 을 통해 파일이 저장될 경로를 지정한다.
prepare 을 통해 모든 준비를 완료한다.

이 순서에 따라 코드를 작성하면 되는데 주의할 점이 있다. 바로 녹음 파일의 크기이다. 녹음 파일의 경우 짧게는 몇 초, 길게는 몇 시간이 될 수도 있다. 이런 상황에 만약 앱의 로컬 스토리지에 저장하게 된다면 앱 용량이 상당히 커질 수 있다. 이를 방지하기 위해 휴대폰의 캐시 스토리지에 저장하고 삭제하는 방식으로 앱을 제작하려고 한다.

실제로 공식 문서를 보면 앱의 로컬 스토리지가 충분한 공간을 제공하지 않는 다면 외부 스토리지를 사용하라고 나와있다.

	private var recorder: MediaRecorder? = null
	// ... 중략
	private fun startRecording() {
        recorder = MediaRecorder().apply {
            setAudioSource(MediaRecorder.AudioSource.MIC) // 마이크에 접근
            setOutputFormat(MediaRecorder.OutputFormat.THREE_GPP) // 포멧 지정
            setAudioEncoder(MediaRecorder.AudioEncoder.AMR_NB) // 인코더 방식 지정
            setOutputFile(recordingFilePath) // 지정해준 경로에 저장
            prepare()
        }
        recorder?.start()
        state = State.ON_RECORDING
    }

우선 MediaRecorder 객체를 Nullable 로 만들어주고 startRecording 메소드를 만들어줬다. 위에서 나열한 순서에 따라 Prepare 상태까지 진행하고 녹음을 시작한다. 이후 상태를 ON_RECORDING 으로 바꿔줬다.

	private var state = State.BEFORE_RECORDING
        set(value) {
            field = value
            recordButton.updateIconWithState(value)
        }

상태가 변경되는 경우 실제 화면에서의 아이콘도 변경되야하므로 setter 를 통해 값을 변경시켜줬다.

stopRecording

녹음을 중지하는 메소드이다. 간단하게 구현했다.

	private fun stopRecording() {
        recorder?.run {
            stop()
            release() // 메모리 해제
        }
        recorder = null
        state = State.AFTER_RECORDING
    }

녹음이 진행되면 recorder 객체에는 null이 아니게 된다. 따라서 run을 실행하게 되고 이때 stop 을 실행하고 release 를 통해 메모리를 해제한다. 이후 recorder 객체를 null로 만들어주고 상태를 AFTER_RECORDING 으로 바꿔줬다.

startPlaying

녹음된 파일을 듣기 위해서는 MediaPlayer 를 사용한다. 역시 MediaRecorder 처럼 상태 값을 갖는다. 공식 문서에 나와있는 상태도를 살펴보자.

MediaRecorder보다 Prepare까지의 과정이 좀 더 간결하다.

setDataSource 로 파일을 불러온다.
prepare 을 통해 모든 준비를 완료한다.

두 과정이 끝이다. 실제 코드를 살펴보자.

	private var player: MediaPlayer? = null
	// ... 중략
	private fun startPlaying() {
        player = MediaPlayer().apply {
            setDataSource(recordingFilePath)
            prepare()
        }
        player?.start()
        state = State.ON_PALYING
    }

player 객체가 null이 아닌 경우 start 를 실행한다. 이후 ON_PLAYING 상태로 바꿔준다.

stopPlaying

stopRecording 과 유사하다.

	private fun stopPlaying() {
        player?.release()
        player = null
        state = State.AFTER_RECORDING
    }

이렇게 녹음 시작, 녹음 중지, 녹음 파일 재생, 녹음 파일 재생 중지 총 4가지에 상태에 따른 메소드를 모두 만들었고 녹음 버튼과 연결해주면 된다.

bindViews

setOnClickListener 를 통해 버튼 클릭 이벤트가 발생한 경우 현재 버튼의 상태에 따라 특정 메소드를 실행하도록 구현했다.

	private fun bindViews() {
        recordButton.setOnClickListener {
            when (state) {
                State.BEFORE_RECORDING -> startRecording()
                State.ON_RECORDING -> stopRecording()
                State.AFTER_RECORDING -> startPlaying()
                State.ON_PALYING -> stopPlaying()
            }
        }
    }

4. 오디오 시각화하기

우선 View 를 상속하는 SoundVisualizerView 클래스를 만들어줬다. 안드로이드의 onDraw 메소드를 오버라이딩해서 오디오를 시각화한다. onDraw의 매개변수는 Canvas 클래스이다. Canvas 객체는 뷰에서 텍스트, 선, 비트맵 등 다양한 그래픽을 그리기 위한 메소드를 정의한다. 이 부분은 안드로이드 공식 문서에 잘 나와있다. 하지만 그리기 메소드를 호출하기 전에 Paint 객체를 먼저 만들어야한다. Canvas 클래스가 그리는 내용에 대한 정보를 담고 있다면, Paint 클래스는 그리는 방법에 대한 정보를 담고 있다. 예를 들어 Canvas에는 직사각형을 그리는 메소드가 있고 Paint에는 직사각형을 무슨 색으로 채우는지에 대한 메소드가 있다.

	companion object {
        private const val LINE_WIDTH = 10F
        private const val LINE_SPACE = 15F
        private const val MAX_AMPLITUDE = Short.MAX_VALUE.toFloat()
        private const val ACTION_INTERVAL = 20L
    }

	// ... 중략

	private val amplitudePaint = Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG).apply {
        color = context.getColor(R.color.purple_500)
        strokeWidth = LINE_WIDTH
        strokeCap = Paint.Cap.ROUND
    }

우선 Paint 객체를 만든다. ANTI_ALIAS_FLAG 생성자를 통해 객체를 만들고 apply 로 속성 값을 정해준다. 이후에 onDraw 메소드로 View를 만들어주면 된다. 하지만 그 전에 알아야할 것이 있다. View의 크기이다.

	private var drawingWidth: Int = 0
  private var drawingHeight: Int = 0	
	override fun onSizeChanged(w: Int, h: Int, oldw: Int, oldh: Int) {
        super.onSizeChanged(w, h, oldw, oldh)
        drawingWidth = w
        drawingHeight = h
    }

onSizeChanged 를 오버라이딩해서 View의 크기를 가져온다. 이제 우리가 오디오를 시각화할 영역의 크기를 알아냈다.

onDraw

	private var drawingAmplitudes: List<Int> = emptyList()	
	override fun onDraw(canvas: Canvas?) {
        super.onDraw(canvas)

        canvas ?: return

        val centerY = drawingHeight / 2f
        var offsetX = drawingWidth.toFloat()

        drawingAmplitudes
            .let { amplitudes ->
                if(isReplaying) {
                    amplitudes.takeLast(replayingPosition)
                }
                else {
                    amplitudes
                }
            }
            .forEach { amplitude ->
            val lineLength = amplitude / MAX_AMPLITUDE * drawingHeight * 0.8F
            offsetX -= LINE_SPACE
            if (offsetX < 0) return@forEach

            canvas.drawLine(
                offsetX,
                centerY - lineLength / 2F,
                offsetX,
                centerY + lineLength / 2F,
                amplitudePaint
            )
        }
    }

우선 인코딩된 음성을 저장할 리스트를 선언해줬다. 이후 두 개의 기준점을 만들어줬고 forEach 를 통해 저장된 음원을 하나씩 화면에 표시하는 방식으로 진행했다. 일단 좌표죽 개념부터 집고 넘어가자.

이렇게 좌표가 설정되는데 코드에서 offsetX 가 View의 너비로 지정되어 있는 것을 볼 수 있다. 즉, 가장 우측부터 리스트의 원소를 출력하게 된다.

visualizeRepeatAction

Runnable 인터페이스를 이용해서 구현했다.

	var onRequestCurrentAmplitude: (() -> Int)? = null
	private val visualizeRepeatAction: Runnable = object : Runnable {
        override fun run() {
            if (!isReplaying) {
                val currentAmplitude = onRequestCurrentAmplitude?.invoke() ?: 0
                drawingAmplitudes = listOf(currentAmplitude) + drawingAmplitudes
            } else {
                replayingPosition++
            }
            invalidate()
            handler?.postDelayed(this, ACTION_INTERVAL)
        }
    }

onRequestCurrentAmplitude 를 정의해서 함수 값이 반환되도록 구현했는데 이를 handler 를 통해 20milliseconds 마다 실행되도록 했다. 즉 20milliseconds 마다 현재 음성의 maxAmplitude 를 가져온다. 이후 기존의 음성이 담겨있는 리스트의 맨 앞에 새로운 음성을 추가해줬다. 재생 버튼 위에 있는 녹음 시간 출력 역시 동일하게 Runnable 을 사용해서 구현했다.

k906506/AOS-Record

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