麦克风
实时音频输入监控，配备实时波形可视化、音量计量和详细的音频引擎诊断功能。
概览
麦克风工具可将您的设备变成实时音频监控器。它使用 Apple 的 AVAudioEngine 从选定的输入设备捕获音频，实时处理 PCM 缓冲区，并通过多个可视化面板呈现结果：圆形振幅仪表、原始音频波形、滚动音量历史图表以及综合技术细节仪表板。您可以在所有可用的音频输入设备之间切换——内置麦克风、蓝牙耳机（包括通过 HFP 连接的 AirPods）、有线耳机麦克风、USB 音频接口、CarPlay 和 AirPlay——无需离开工具。
当工具打开且已授予麦克风权限时，监控会自动开始。当您离开工具或应用进入后台时，音频捕获会自动停止，确保不会持续占用麦克风。
目录
屏幕顶栏
屏幕顶部的标题栏显示：
- 麦克风监控器标题。
- 录音状态指示器——带标签的彩色圆点：
- 活动（绿色）——音频引擎正在运行并捕获音频。
- 非活动（灰色）——监控已停止。
- 设备计数——当前可用的音频输入设备数量（例如"1 个设备"）。
麦克风控制面板
麦克风控制面板是屏幕上的第一个卡片。其标题栏显示 RECORDING（录音中）或 STANDBY（待机）徽章，录音时会有闪烁的红点。
录音按钮
面板中央的大圆形按钮：
- 麦克风图标（蓝色）——点击开始监控。音频引擎启动，波形数据开始流动，所有 可视化面板激活。
- 停止图标（红色）——点击停止监控。音频引擎关闭，可视化冻结。
按钮下方的标签根据当前状态显示 TAP TO RECORD（点击录音）或 TAP TO STOP（点击停止）。
设备信息区域
录音按钮下方，面板显示当前活动音频输入的信息：
-
设备——活动输入设备的名称（例如"Built-in Microphone"、"AirPods Pro"，或未检测到设备时显示"No Microphone"）。
-
网格中的三张状态卡片：
卡片 描述 状态 活动（绿色）或非活动（红色）。 类型 设备类别：内置、耳机、蓝牙、USB 音频、CarPlay、AirPlay 或外部。 质量 当采样率为 48 kHz 或以上时显示 HIGH QUALITY（高质量），否则显示 STANDARD（标准）。 -
网格下方的两张技术规格卡片：
卡片 描述 采样率 活动音频会话采样率（例如"48.0 kHz"）。 声道 设备支持的最大输入声道数。
音频输入设备选择器
设备选择器面板列出所有可用的音频输入设备，并允许您在它们之间切换。
- 内置麦克风——始终列在第一位，副标题为"内置设备麦克风"。未连接外部设备时默认选中。
- 外部设备——列在内置麦克风下方，每个设备显示：
-
设备名称（例如"AirPods Pro"、"USB Microphone"）。
-
描述连接类型的副标题：
端口类型 副标题 Bluetooth A2DP Bluetooth A2DP Bluetooth HFP 蓝牙免提 Bluetooth LE Bluetooth LE Headphones 耳机 Headset Mic 耳机麦克风 USB Audio USB 音频 Other 外部设备
-
每个设备行都有一个单选按钮指示器（选中时填充）和一个对勾图标表示活动设备。点击其他设备可切换音频输入。在音频引擎重新配置期间，屏幕上会短暂显示加载指示器。
当设备连接或断开（例如插入 AirPods）时，列表会自动更新。工具会按优先级顺序自动选择最佳可用设备：蓝牙 HFP 优先，然后是耳机麦克风，最后是内置麦克风。
音量级别面板
音量级别面板提供当前音频振幅的详细实时视图。
圆形振幅仪表
面板中央的圆形仪表，根据当前振幅（0-100%）按比例填充。弧形使用从绿色（低）经黄色和橙色到红色（高）的角度渐变。当前振幅百分比以大数字显示在仪表中央。
音量条
仪表下方，一个水平条根据当前振幅从左向右填充。该条使用相同的绿到红渐变，并在 0%、25%、50%、75% 和 100% 处包含刻度标记。
音量指标
四张指标卡片以 2x2 网格显示：
| 指标 | 描述 |
|---|---|
| 当前 | 瞬时振幅百分比，按级别颜色编码（绿色 < 30%、黄色 < 60%、橙色 < 85%、红色 >= 85%）。 |
| 峰值 | 当前波形历史缓冲区中的最高振幅值。 |
| RMS | 从波形历史计算的均方根电平，代表平均信号能量。 |
| dBFS | 当前振幅以相对于满量程的分贝表示，计算公式为 20 × log10(amplitude)。值范围约从 -80 dB（静音）到 0 dB（满量程）。 |
音量状态栏
面板底部的状态栏显示：
- 信号质量——当 dBFS 高于 -20 dB 时显示"STRONG SIGNAL"（强信号，绿色），否则显示"MODERATE SIGNAL"（中等信号，橙色）。
- 削波警告——当振幅超过 95% 时，会显示带警告图标的红色"CLIPPING"标签，表示音频信号可能正在失真。
实时音频波形面板
实时音频波形面板以实时示波器风格的可视化方式显示原始 PCM 音频数据。
波形可视化
主区域显示从原始音频缓冲区采样（每帧最多 1024 个采样）渲染的滚动波形。波形以青色绘制在深色背景上，并带有专业的网格覆盖层：
- 网格——用于视觉对齐的垂直和水平参考线。
- 中心线——标记过零点的虚线青色线。
- dB 刻度标记——左边缘的标签，位于 +0 dB、-20 dB、-40 dB、-60 dB 和 -∞ 处。
- 发光效果——波形后面的微妙径向发光，随信号强度增强。
- 反射——中心线下方波形的淡镜像副本，增加视觉深度。
面板标题栏中显示带脉动绿点的 LIVE 指示器和当前采样计数（例如"1024 samples"）。
信号电平指示器
在波形区域的右边缘，一个垂直的 10 段 LED 风格指示器根据信号强度按比例点亮。段按颜色编码：绿色（低）、黄色（中等）、橙色（高）、红色（非常高）。
波形状态栏
面板底部栏显示：
- Signal——RMS 信号强度百分比，按颜色编码（灰色 < 20%、绿色 < 50%、橙色 < 80%、红色 >= 80%）。
- Peak——当前原始缓冲区的峰值采样值。
- 采样率和位深度——显示在右侧（例如"48kHz 24-bit"）。
音量分析面板
音量分析面板显示音频振幅随时间变化的滚动历史图表，功能类似于传统音量表。
时间范围选择器
在面板标题栏中，分段控件让您选择图表中显示的时间范围：
| 范围 | 采样数 |
|---|---|
| 1s | 50 |
| 5s | 250 |
| 10s | 500 |
音量图表
主区域渲染振幅历史（滚动缓冲区中最多 60 个数据点）的填充波形图表。图表根据振幅级别使用绿到红渐变填充，带有微妙的发光效果和下方的镜像反射。
绘制的参考线包括：
- 详细网格，主线每 50%，次线每 10%。
- 在 25%、50% 和 75% 振幅处的虚线参考线，按级别颜色编码。
- 左侧的百分比刻度（0%–100%）。
- 底部显示采样范围的时间刻度。
VU 表条
在图表的右边缘，一个垂直的 20 段 VU 表根据当前振幅从下到上填充。段按颜色编码：绿色（0-50%）、黄色（50-75%）、橙色（75-90%）、红色（90-100%）。
统计栏
面板底部并排显示四个统计数据：
| 统计数据 | 描述 |
|---|---|
| Min | 当前波形历史中的最小振幅（蓝色）。 |
| Max | 当前历史中的最大振幅（红色）。 |
| Average | 历史缓冲区中的平均振幅（黄色）。 |
| Now | 最新的振幅值，按级别颜色编码。 |
技术细节面板
技术细节面板是一个综合仪表板，展示音频引擎、音频会话和硬件配置的完整状态。监控活动期间，所有值每 0.5 秒更新一次。
性能指标
| 指标 | 描述 |
|---|---|
| Sample Rate | 活动音频会话采样率（例如"48.0 kHz"）。 |
| Buffer Size | 音频引擎缓冲区大小（以帧为单位，例如 1024）。 |
| Input Latency | 音频会话报告的输入延迟（以毫秒为单位）。延迟超过 10 ms 时高亮显示。 |
| IO Buffer | I/O 缓冲区持续时间（以毫秒为单位）。 |
音频电平
| 指标 | 描述 |
|---|---|
| Peak Level | 峰值振幅百分比。检测到削波（超过 95%）时以红色高亮显示。 |
| RMS Level | 均方根振幅百分比。 |
| dBFS | 相对于满量程的分贝。高于 -20 dB 时以黄色高亮显示。 |
| Signal Quality | 根据信噪比得出：Excellent（优秀，SNR > 40 dB）、Good（良好，SNR > 20 dB）、Fair（一般，SNR > 10 dB）或 Poor（差）。 |
设备配置
| 指标 | 描述 |
|---|---|
| Current Route | 当前活动音频输入设备的名称。 |
| Input Channels | 可用的最大输入声道数。 |
| Polar Pattern | 输入数据源的首选极性模式（例如 Omnidirectional 全向）。 |
会话状态
| 指标 | 描述 |
|---|---|
| Engine Status | Running（运行中，绿色）或 Stopped（已停止，红色）。 |
| Category | 活动 AVAudioSession 类别（例如 PlayAndRecord）。 |
| Mode | 活动音频会话模式（例如 VoiceChat）。 |
| Options | 活动类别选项（例如"BT • Mix"）。 |
路由变更
当检测到音频路由变更时，此区域会显示：
| 指标 | 描述 |
|---|---|
| Last Change | 最近一次路由变更的时间戳。 |
| Reason | 变更原因：New Device Available（新设备可用）、Device Disconnected（设备断开）、Category Changed（类别更改）、Route Override（路由覆盖）、Wake From Sleep（从睡眠 唤醒）、No Suitable Route（无合适路由）、Configuration Change（配置更改）或 Unknown（未知）。 |
系统信息
| 指标 | 描述 |
|---|---|
| Timestamp | 当前系统时间。 |
| Samples | 当前原始波形缓冲区中的采样数。 |
| Uptime | 系统运行时间（以秒为单位）。 |
附加性能
| 指标 | 描述 |
|---|---|
| Output Latency | 音频会话报告的输出延迟（以毫秒为单位）。 |
| Preferred Rate | 工具请求的首选采样率。 |
| Preferred Buffer | 工具请求的首选 I/O 缓冲区持续时间（以毫秒为单位）。 |
| Preferred Channels | 首选输入声道数。 |
引擎详情
| 指标 | 描述 |
|---|---|
| Input Format | 音频引擎输入节点的完整 AVAudioFormat 描述（采样率、声道、位深度、交错方式）。 |
| Output Format | 音频引擎输出节点的完整 AVAudioFormat 描述。 |
| Node Count | 连接到音频引擎的节点数量。 |
| Max Frames | 手动渲染最大帧数（仅在引擎处于手动渲染模式时显示）。 |
质量指标
| 指标 | 描述 |
|---|---|
| Average Level | 波形历史缓冲区中的平均振幅。 |
| Dynamic Range | 峰值 dBFS 电平与噪底（-60 dB 参考）之间的差值（以 dB 为单位）。 |
| Noise Floor | 以 dBFS 表示的 RMS 电平，代表背景噪声电平。 |
| Clipping | 如果峰值振幅超过 95% 则显示"Yes"（红色，高亮），否则显示"No"（绿色）。 |
会话状态详情
| 指标 | 描述 |
|---|---|
| Session Active | 如果有其他音频正在播放则显示"Background Audio"，否则显示"Active"。 |
| Audio Hint | 如果系统建议静音次要音频则显示"Should Silence"，否则显示"Can Mix"。 |
硬件详情
| 指标 | 描述 |
|---|---|
| Max Output Channels | 支持的最大输出声道数。 |
| Input Available | 音频输入硬件是否可用。 |
| Input Gain | 当前输入增益值（如果可设置），或 N/A。 |
| Input Data Source | 活动输入数据源的名称（例如"Bottom"底部、"Front"前置、"Back"后置）。 |
| System Volume | 当前系统输出音量（0.00–1.00）。 |
会话格式信息
活动输入数据源的原始描述，提供完整的系统级详细字符串。
隐私声明
屏幕底部有一个带盾牌图标的隐私声明，说明不会存储、录制或传输任何音频数据——所有处理都在设备上实时本地进行。
权限
- 麦克风权限——所有功能都需要此权限。音频引擎首次初始化时会自动出现系统权限提示。
- 如果权限尚未确定，Lirum 会显示一个带有 Grant Access（授予访问权限）按钮的权限屏幕，触发系统提示。
- 如果权限之前被拒绝，Lirum 会显示 Open Settings（打开设置）按钮 ，重定向到 iOS 设置应用，用户可以在那里重新启用麦克风访问权限。
技术细节
- 该工具使用 AVAudioEngine，在总线 0 上安装输入监听以捕获 PCM 音频缓冲区。使用 1024 帧的缓冲区大小。
- 音频会话配置为
.playAndRecord类别和.voiceChat模式，启用了.allowBluetooth和.mixWithOthers选项。这确保蓝牙 HFP 设备（如 AirPods）可被发现为输入源。 - 请求 5 ms 的首选 I/O 缓冲区持续时间，以实现响应式可视化。
- 对于非蓝牙设备，请求 48 kHz 的首选采样率。对于蓝牙 HFP 设备，采样率由系统决定以避免格式冲突。
- RMS 振幅使用公式从 PCM 缓冲区计算：
sqrt(sum(sample^2) / count)，然后乘以 5 的系数并限制在 [0, 1] 范围内。 - dBFS（相对于满量程的分贝）计算公式为
20 * log10(amplitude)。 - 原始波形更新限制为 60 fps 以防止过多的 UI 更新。
- 波形历史缓冲区最多保存 60 个数据点，在每个显示链接帧上从振幅缓冲区处理。
- 以最高 120 fps 运行的 CADisplayLink 通过对帧之间收集的振幅采样取平均值来驱动波形历史更新。
- 音频引擎详细信息每 0.5 秒通过定时器轮询一次。
- 切换输入设备时，音频引擎会完全拆除并使用新的音频会话重新创建，以确保使用正确的格 式。过渡期间会显示加载覆盖层（最少 300 ms 显示时间以确保流畅的用户体验，带有 2 秒超时回退）。
- 蓝牙格式处理——对于蓝牙设备，监听安装时使用
nil格式，让系统自动选择适当的格式，避免 HFP 设备可能出现的无效格式错误。 - 音频路由变更通过
AVAudioSession.routeChangeNotification观察。当新设备出现或现有设备被移除时，工具会自动更新设备列表，如果正在录音，则使用最佳可用设备重新启动。路由变更会被节流（最小 300 ms 间隔）以防止重启循环。 - 设备自动选择优先级：蓝牙 HFP、耳机麦克风、内置麦克风。
- 当工具消失或应用进入后台时，音频引擎会停止，音频会话会完全停用（切换到
.ambient类别并使用.notifyOthersOnDeactivation停用），以释放麦克风并允许其他应用恢复音频播放。
注意事项与限制
- 该工具监控实时音频输入电平。它不会录制、保存或传输任何音频数据。
- 切换输入设备时，Lirum 会在音频引擎重新配置期间短暂显示加载指示器。这通常需要不到一秒钟。
- 与内置麦克风相比，蓝牙耳机和 USB 麦克风可能报告不同的增益电平和采样率。
- 在蓝牙 HFP 设备（例如 AirPods）上，由于免提配置文件的限制，采样率可能较低（例如 16 kHz 或 8 kHz）。
- 当振幅超过满量程的 95% 时，削波指示器会触发。持续削波可能表示输入增益过高或声源 距离麦克风太近。
- 当应用进入后台或被最小化时，音频监控会自动停止，确保不会持续占用麦克风。