AudioRecordでリアルタイムFFT・周波数検知・バイブレーション通知

前提・実現したいこと

音の録音・フーリエ変換をするAndroidアプリを作成しています。
最初の画面で検出したい周波数と閾値を入力してスイッチを押すと処理が開始します。
音を録音すると同時にリアルタイムでフーリエ変換(FFT)をして、検出したい周波数が入力した閾値以上を超えればバイブレーションによって通知するシステムです。

発生している問題・エラーメッセージ

エラーメッセージは特にありませんが、明らかに閾値以上であるはずなのに安定してバイブレーション通知が行われません。
例えば、20kHzの音が大音量で出ているときに、20kHzが明らかに届く距離にいるのに、バイブレーションが遅れたり、バイブレーションが作動しなかったりします。

該当のソースコード

lang
1package com.example.xxxx.receiver;
2
3import java.nio.ByteBuffer;
4import java.nio.ByteOrder;
5import android.app.Activity;
6import android.media.AudioFormat;
7import android.media.AudioRecord;
8import android.media.MediaRecorder;
9import android.os.Bundle;
10import android.os.Vibrator;
11import android.util.Log;
12import android.widget.CompoundButton;
13import android.widget.CompoundButton.OnCheckedChangeListener;
14import android.widget.Switch;
15import android.widget.EditText;
16import android.widget.TextView;
17
18public class MainActivity extends Activity implements OnCheckedChangeListener {
19
20    int RECVFREQ;
21    double DECIBEL;
22    int FFTPOINT;
23
24    //サンプリングレート
25    int RecvSR = 44100;
26    //FFTのポイント数
27    int fftSize = 4096;
28    //デシベルベースラインの設定
29    double dB_baseline = Math.pow(2, 15) * fftSize * Math.sqrt(2);
30    //分解能の計算
31    double resol = RecvSR / (double) fftSize;
32    Vibrator vib;
33    AudioRecord audioRec = null;
34    boolean bIsRecording = false;
35    int RecvBufSize;
36    Thread fft;
37
38    @Override
39    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
40        super.onCreate(savedInstanceState);
41        setContentView(R.layout.activity_main);
42
43        TextView RecvfreqText = findViewById(R.id.RecvfreqText);
44        RecvfreqText.setText(R.string.RecvfreqText);
45        TextView decibelText = findViewById(R.id.decibelText);
46        decibelText.setText(R.string.decibelText);
47        Switch switch1 = findViewById(R.id.Switch);
48        switch1.setOnCheckedChangeListener(this);
49    }
50
51    @Override
52    public void onResume() {
53        super.onResume();
54    }
55
56    @Override
57    public void onCheckedChanged(CompoundButton buttonView, boolean isChecked) {
58
59        if(isChecked) {
60
61            EditText RecvfreqEdit = findViewById(R.id.RecvfreqEdit);
62            EditText decibelEdit = findViewById(R.id.decibelEdit);
63
64            RECVFREQ = Integer.parseInt(RecvfreqEdit.getText().toString());
65            DECIBEL = Integer.parseInt(decibelEdit.getText().toString());
66
67            if(RECVFREQ == 18000)      FFTPOINT = 3344;
68            else if(RECVFREQ == 18500) FFTPOINT = 3436;
69            else if(RECVFREQ == 19000) FFTPOINT = 3530;
70            else if(RECVFREQ == 19500) FFTPOINT = 3622;
71            else if(RECVFREQ == 20000) FFTPOINT = 3716;
72            else if(RECVFREQ == 20500) FFTPOINT = 3808;
73            else if(RECVFREQ == 21000) FFTPOINT = 3900;
74            else if(RECVFREQ == 21500) FFTPOINT = 3994;
75            else if(RECVFREQ == 22000) FFTPOINT = 4086;
76
77            RecvBufSize = AudioRecord.getMinBufferSize(
78                    RecvSR,
79                    AudioFormat.CHANNEL_IN_MONO,
80                    AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT) + 4608;
81
82            audioRec = new AudioRecord(
83                    MediaRecorder.AudioSource.MIC,
84                    RecvSR,
85                    AudioFormat.CHANNEL_IN_MONO,
86                    AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT,
87                    RecvBufSize);
88
89            //Vibratorクラスのインスタンス取得
90            vib = (Vibrator)getSystemService(VIBRATOR_SERVICE);
91
92            audioRec.startRecording();
93            bIsRecording = true;
94
95            //フーリエ解析スレッドを生成
96            fft = new Thread(new Runnable() {
97                @Override
98                public void run() {
99
100                    byte buf[] = new byte[RecvBufSize];
101                    while (bIsRecording) {
102                        audioRec.read(buf, 0, buf.length);
103
104                        //エンディアン変換
105                        //配列bufをもとにByteBufferオブジェクトbfを作成
106                        ByteBuffer bf = ByteBuffer.wrap(buf);
107                        //バッファをクリア（データは削除されない）
108                        bf.clear();
109                        //バイト順序をビッグエンディアンに変更
110                        bf.order(ByteOrder.BIG_ENDIAN);
111                        short[] s = new short[RecvBufSize / 2];
112                        //位置から容量まで
113                        for (int i = bf.position(); i < bf.capacity() / 2; i++) {
114                            //short値を読むための相対getメソッド
115                            //現在位置の2バイトを読み出す
116                            s[i] = bf.getShort();
117                        }
118
119                        //FFTクラスの作成と値の引き渡し
120                        FFT4g fft = new FFT4g(fftSize);
121                        double[] FFTdata = new double[fftSize];
122                        for (int i = 2048; i < fftSize; i++) {
123                            FFTdata[i] = (double) s[i];
124                        }
125                        fft.rdft(1, FFTdata);
126
127                        // デシベルの計算
128                        double[] dbfs = new double[fftSize / 2];
129                        for (int i = 2048; i < fftSize; i += 2) {
130                            dbfs[i / 2] = (int) (20 * Math.log10(Math.sqrt(Math
131                                    .pow(FFTdata[i], 2)
132                                    + Math.pow(FFTdata[i + 1], 2)) / dB_baseline));
133
134                            if(i == FFTPOINT && dbfs[i / 2] > DECIBEL){
135                                vib.vibrate(100);
136                            }
137                        }
138                        Log.d("audioRec","audioRec");
139                    }
140                    audioRec.stop();
141                    audioRec.release();
142                }
143
144            });
145            //スレッドのスタート
146            fft.start();
147
148        } else {
149
150            Log.d("value","RECVFREQ1：" + String.valueOf(RECVFREQ));
151            Log.d("value","DECIBEL：" + String.valueOf(DECIBEL));
152
153            if(audioRec.getRecordingState() == AudioRecord.RECORDSTATE_RECORDING) {
154                audioRec.stop();
155                //audioRec.release();
156                bIsRecording = false;
157            }
158        }
159    }
160
161    @Override
162    public void onPause() {
163        super.onPause();
164
165        if(audioRec.getRecordingState() == AudioRecord.RECORDSTATE_RECORDING) {
166            audioRec.stop();
167            bIsRecording = false;
168        }
169
170    }
171
172    @Override
173    public void onDestroy() {
174        super.onDestroy();
175
176        if(audioRec.getRecordingState() == AudioRecord.RECORDSTATE_RECORDING) {
177            audioRec.stop();
178            audioRec.release();
179            bIsRecording = false;
180        }
181
182    }
183
184}