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

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tcb78

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 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。

イメージ説明

 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

package com.example.xxxx.receiver;

import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.ByteOrder;
import android.app.Activity;
import android.media.AudioFormat;
import android.media.AudioRecord;
import android.media.MediaRecorder;
import android.os.Bundle;
import android.os.Vibrator;
import android.util.Log;
import android.widget.CompoundButton;
import android.widget.CompoundButton.OnCheckedChangeListener;
import android.widget.Switch;
import android.widget.EditText;
import android.widget.TextView;

public class MainActivity extends Activity implements OnCheckedChangeListener {

    int RECVFREQ;
    double DECIBEL;
    int FFTPOINT;

    //サンプリングレート
    int RecvSR = 44100;
    //FFTのポイント数
    int fftSize = 4096;
    //デシベルベースラインの設定
    double dB_baseline = Math.pow(2, 15) * fftSize * Math.sqrt(2);
    //分解能の計算
    double resol = RecvSR / (double) fftSize;
    Vibrator vib;
    AudioRecord audioRec = null;
    boolean bIsRecording = false;
    int RecvBufSize;
    Thread fft;

    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        TextView RecvfreqText = findViewById(R.id.RecvfreqText);
        RecvfreqText.setText(R.string.RecvfreqText);
        TextView decibelText = findViewById(R.id.decibelText);
        decibelText.setText(R.string.decibelText);
        Switch switch1 = findViewById(R.id.Switch);
        switch1.setOnCheckedChangeListener(this);
    }

    @Override
    public void onResume() {
        super.onResume();
    }

    @Override
    public void onCheckedChanged(CompoundButton buttonView, boolean isChecked) {

        if(isChecked) {

            EditText RecvfreqEdit = findViewById(R.id.RecvfreqEdit);
            EditText decibelEdit = findViewById(R.id.decibelEdit);

            RECVFREQ = Integer.parseInt(RecvfreqEdit.getText().toString());
            DECIBEL = Integer.parseInt(decibelEdit.getText().toString());

            if(RECVFREQ == 18000)      FFTPOINT = 3344;
            else if(RECVFREQ == 18500) FFTPOINT = 3436;
            else if(RECVFREQ == 19000) FFTPOINT = 3530;
            else if(RECVFREQ == 19500) FFTPOINT = 3622;
            else if(RECVFREQ == 20000) FFTPOINT = 3716;
            else if(RECVFREQ == 20500) FFTPOINT = 3808;
            else if(RECVFREQ == 21000) FFTPOINT = 3900;
            else if(RECVFREQ == 21500) FFTPOINT = 3994;
            else if(RECVFREQ == 22000) FFTPOINT = 4086;

            RecvBufSize = AudioRecord.getMinBufferSize(
                    RecvSR,
                    AudioFormat.CHANNEL_IN_MONO,
                    AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT) + 4608;

            audioRec = new AudioRecord(
                    MediaRecorder.AudioSource.MIC,
                    RecvSR,
                    AudioFormat.CHANNEL_IN_MONO,
                    AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT,
                    RecvBufSize);

            //Vibratorクラスのインスタンス取得
            vib = (Vibrator)getSystemService(VIBRATOR_SERVICE);

            audioRec.startRecording();
            bIsRecording = true;

            //フーリエ解析スレッドを生成
            fft = new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {

                    byte buf[] = new byte[RecvBufSize];
                    while (bIsRecording) {
                        audioRec.read(buf, 0, buf.length);

                        //エンディアン変換
                        //配列bufをもとにByteBufferオブジェクトbfを作成
                        ByteBuffer bf = ByteBuffer.wrap(buf);
                        //バッファをクリア(データは削除されない)
                        bf.clear();
                        //バイト順序をビッグエンディアンに変更
                        bf.order(ByteOrder.BIG_ENDIAN);
                        short[] s = new short[RecvBufSize / 2];
                        //位置から容量まで
                        for (int i = bf.position(); i < bf.capacity() / 2; i++) {
                            //short値を読むための相対getメソッド
                            //現在位置の2バイトを読み出す
                            s[i] = bf.getShort();
                        }

                        //FFTクラスの作成と値の引き渡し
                        FFT4g fft = new FFT4g(fftSize);
                        double[] FFTdata = new double[fftSize];
                        for (int i = 2048; i < fftSize; i++) {
                            FFTdata[i] = (double) s[i];
                        }
                        fft.rdft(1, FFTdata);

                        // デシベルの計算
                        double[] dbfs = new double[fftSize / 2];
                        for (int i = 2048; i < fftSize; i += 2) {
                            dbfs[i / 2] = (int) (20 * Math.log10(Math.sqrt(Math
                                    .pow(FFTdata[i], 2)
                                    + Math.pow(FFTdata[i + 1], 2)) / dB_baseline));

                            if(i == FFTPOINT && dbfs[i / 2] > DECIBEL){
                                vib.vibrate(100);
                            }
                        }
                        Log.d("audioRec","audioRec");
                    }
                    audioRec.stop();
                    audioRec.release();
                }

            });
            //スレッドのスタート
            fft.start();

        } else {

            Log.d("value","RECVFREQ1:" + String.valueOf(RECVFREQ));
            Log.d("value","DECIBEL:" + String.valueOf(DECIBEL));

            if(audioRec.getRecordingState() == AudioRecord.RECORDSTATE_RECORDING) {
                audioRec.stop();
                //audioRec.release();
                bIsRecording = false;
            }
        }
    }

    @Override
    public void onPause() {
        super.onPause();

        if(audioRec.getRecordingState() == AudioRecord.RECORDSTATE_RECORDING) {
            audioRec.stop();
            bIsRecording = false;
        }

    }

    @Override
    public void onDestroy() {
        super.onDestroy();

        if(audioRec.getRecordingState() == AudioRecord.RECORDSTATE_RECORDING) {
            audioRec.stop();
            audioRec.release();
            bIsRecording = false;
        }

    }

}

 試したこと

スレッド処理の中でバイブレーションを作動させるという処理が正常に動いてないのかもしれません。
しかし、どこをどう改善すればよいかわかりません。
そもそも違った原因があるのかもしれません。

 補足情報(FW/ツールのバージョンなど)

FFT4gは大浦版FFTを使用しています。
パーミッションの付与はうまくいっています。

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