前些年吹过一阵canvas制作html5游戏的东风，相信不少同学重温了一把高中物理课本上的牛顿定律。时光如梭，你是否还记得牛顿定律后面一章的各种机械波的物理定律？环视四周，光纤、wifi、蓝牙、广播都有波的身影，可以说机械波桥接了信息时代。Jsonic作为前端的音频交互框架，也有利用声波进行数据传输的接口，在介绍API之前，先分享一些web audio原生编码的干货。
读了这系列前两篇博文摇滚吧HTML5！有声前端交互！（一）和摇滚吧HTML5！有声前端交互！（Hello, Jsonic!）的同学，应该已经能够使用web audio产生一个特定频率的声波了。所谓的超声波，就是频率超过20000hz的声波，正常成人人耳能接收的声波范围是20-20000hz。20hz以下的次声波因为频率和人体一些器官相近，可能对人体造成损伤，所以不建议使用。这么一看，发出超声波就很简单了，代码如下，使用oscillaor节点。
var context = new webkitAudioContext(), osc = context.createOscillator(); osc.frequency.value = 20000; osc.connect(context.destination); osc.start(0);
这里有一点值得注意，oscillator节点的start方法只能调用一次。一旦调用了oscillator的stop方法，想要再发出这个频率的声音，就只能再创建一个新的对象了。在web audio中，我们还可以使用gain节点配合oscillator的方法，定期发出指定的声波。你可以把gain节点理解为一个信号强度调节器，通过设置gain.gain.value的值，可以控制信号的强弱。这个值取值范围是0~1。玩过音箱，效果器这些东西的同学应该就比较好理解了，其实web audio可以串联各种效果的节点。（下图仅供参考）
回到代码的世界：
var context = new webkitAudioContext(), gain = _ctx.createGain(), osc = context.createOscillator(); osc.frequency.value =20000; gain.gain.value=0; osc.connect(gain); gain.connect(context .destination); osc.start(0); gain.gain.setValueAtTime(1,1); gain.gain.setValueAtTime(0,2);
通过以上代码，可以在1-2秒这个时间区间内发出一个20000hz的超声波信号。这里调用setValueAtTime方法改变gain节点的值，波形变化过程如下图所示。gain节点有各种不同的方法，这些方法使信号强度到达预设值有不同的变化过程，读者可自行查阅web audio的API。
通过gain节点控制信号和直接使用oscillator的start和stop方法控制信号各有利弊，具体使用大家可自行考虑。有了信号源，接下来就是接收的问题了。很多文章都介绍过html5的音频可视化，其核心就是通过analyser节点获取数据。这里简单罗列下analyser节点获取数据的几种方法。
//通过浮点数组获取时域数据 var data = new Float32Array(analyser.fftSize); analyser.getFloatTimeDomainData(data); //通过浮点数组获取频域数据 var data = new Float32Array(analyser.fftSize); analyser.getFloatFrequencyData(data); //通过 Uint8数组获取时域数据 var data = new Uint8Array(analyser.fftSize); analyser.getByteTimeDomainData(data); //通过 Uint8数组获取频域数据 var data = new Uint8Array(analyser.fftSize); analyser.getByteFrequencyData(data);
时域信号和频域信号可以通过傅里叶变化互相转换，Jsonic选择的是unit8数组获取频域信号，以下是获取频域数据的代码。
var ctx = new webkitAudioContext(); navigator.webkitGetUserMedia({ audio:{optional:[{echoCancellation:false}]} },function(stream){ var analyser = ctx.createAnalyser(), _input = ctx.createMediaStreamSource(stream), data = new Float32Array(analyser.fftSize); _input.connect(analyser); analyser.getFloatFrequencyData(data); },function(e){});
这里的data数组获取的是所有频率的数据，那么怎么找到对应的频率数据呢？又要上物理课了。。。。。。这里要用到 奈奎斯特定理，不懂的同学可以直接看公式B=2W。通过audioContext节点sampleRate属性，我们可以获取在当前web audio上下文的采样率（一般是192000），那么通过奈奎斯特定理，这个采样率/2就是我们能采集到的信号频率的范围了。上面我们采集到的data数组长度默认是1024。以192000的采样率为例，data数组就是把0-96000hz的声波数据均分成1024个频率存储。到这里我们就能获取到频率数据了。虽然采样范围很广，但是不同设备通过oscillator节点能产生的声波的频率极限不同，我之前用iphone5测试的时候在22500hz左右。
下面简单介绍下怎么用Jsonic收发超声波数据，更多信息可以自行去捣鼓jsonic.net。
在jsonic之前的版本中，使用的是峰值分析法解码数据。最近发布了新的版本，使用的是波形分析法，使用了新的Band对象。无论接收还是发送端，在Jsonic中都要创建一个band实例。
var band = new Jsonic.Band(); band.initDefaultChannel();
接收端 demo （点击start按钮后，需要授权浏览器使用麦克风）
navigator.webkitGetUserMedia({ audio:{optional:[{echoCancellation:false}]} },function(stream){ _input = band.AudioContext.createMediaStreamSource(stream); band.listenSource(_input); band.scanEnvironment(); },function(e){});
发射端 demo （功放，发射输入框中的文字）
band.send('Hello Jsonic',function(){
//call back
});
最后附上github地址 https://github.com/ArthusLiang/jsonic 走过路过,给个star :），同时也期待前端大神加盟。