android播放音频文件(安卓音频输出设置步骤)-昊阳知识网

一、AudioTrack 基本使用

AudioTrack 类可以完成Android平台上音频数据的输出任务。

AudioTrack有两种数据加载模式（MODE_STREAM和MODE_STATIC），对应的是数据加载模式和音频流类型，对应着两种完全不同的使用场景。

MODE_STREAM：在这种模式下，通过write一次次把音频数据写到AudioTrack中。

这和平时通过write系统调用往文件中写数据类似，但这种工作方式每次都需要把数据从用户提供的Buffer中拷贝到AudioTrack内部的Buffer中，这在一定程度上会使引入延时。为解决这一问题，AudioTrack就引入了第二种模式。

MODE_STATIC：这种模式下，在play之前只需要把所有数据通过一次write调用传递到AudioTrack中的内部缓冲区，后续就不必再传递数据了。

这种模式适用于像铃声这种内存占用量较小，延时要求较高的文件。但它也有一个缺点，就是一次write的数据不能太多，否则系统无法分配足够的内存来存储全部数据。

1.1 MODE_STATIC模式

MODE_STATIC模式输出音频的方式如下（注意：如果采用STATIC模式，须先调用write写数据，然后再调用play。）

先读取音频文件数据：

private fun readAudioData() { GlobalScope.launch(IO) { runCatching { // 使用上一节录制生成的音频 val path = Environment.getExternalStorageDirectory().absolutePath File.separator “test1.wav” val audioFile = File(path) val fileSize = audioFile.length() ALog.e(“xiao”, “fileSize: $fileSize”) val inputStream = audioFile.inputStream() val outputStream = ByteArrayOutputStream(fileSize.toInt()) inputStream.use { input -> outputStream.use { output -> var data: Int while (input.read().also { data = it } != -1) { output.write(data) } ALog.e(“xiao”, “Got the data”) audioData = output.toByteArray() } } }.onSuccess { ALog.e(“xiao”, “读取音频文件成功”) withContext(Main) { binding.btnPlay.isEnabled = true } }.onFailure { ALog.e(“xiao readAudioData error”, it.message) it.printStackTrace() } } }

使用AudioTrack的MODE_STATIC模式进行播放

private fun playAudioByStatic() { binding.btnPlay.isEnabled = false GlobalScope.launch(IO) { runCatching { releaseAudioTrack() audioTrack = AudioTrack( AudioManager.STREAM_MUSIC, 44100, AudioFormat.CHANNEL_OUT_STEREO, AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT, audioData!!.size, AudioTrack.MODE_STATIC ) ALog.e(“xiao”, “Writing audio data…”) audioTrack?.write(audioData!!, 0, audioData!!.size) ALog.e(“xiao”, “Starting playback”) audioTrack?.play() ALog.e(“xiao”, “Playing”) }.onSuccess { withContext(Main) { binding.btnPlay.isEnabled = true } }.onFailure { ALog.e(“xiao playAudio error”, it.message) it.printStackTrace() } } } private fun releaseAudioTrack() { audioTrack?.stop() audioTrack?.release() }1.2 MODE_STREAM模式

MODE_STREAM 模式输出音频的方式如下：

private fun playAudioBySteam() { releaseAudioTrack() GlobalScope.launch(IO) { try { // 使用上一节录制生成的音频 val path = Environment.getExternalStorageDirectory().absolutePath File.separator “test1.wav” val audioFile = File(path) val bufferSize = AudioTrack.getMinBufferSize( 44100, AudioFormat.CHANNEL_OUT_STEREO, AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT ) audioTrack = AudioTrack( AudioManager.STREAM_MUSIC, 44100, AudioFormat.CHANNEL_OUT_STEREO, AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT, bufferSize, AudioTrack.MODE_STREAM ) val buffer = ByteArray(bufferSize) val inputStream = DataInputStream(audioFile.inputStream()) inputStream.use { input -> var readCount = 0 while (input.available() > 0) { readCount = input.read(buffer) if (readCount == AudioTrack.ERROR_INVALID_OPERATION || readCount == AudioTrack.ERROR_BAD_VALUE) { continue } if (readCount != 0 && readCount != -1) { audioTrack?.play() audioTrack?.write(buffer, 0, readCount) } } } } catch (e: Exception) { ALog.e(“xiao playAudio error”, e.message) e.printStackTrace() } } }

二、AudioTrack 详解2.1 音频流的类型

在AudioTrack构造函数中，会接触到AudioManager.STREAM_MUSIC这个参数。它的含义与Android系统对音频流的管理和分类有关。

Android将系统的声音分为好几种流类型，下面是几个常见的：

STREAM_ALARM：警告声

STREAM_MUSIC：音乐声，例如music等

STREAM_RING：铃声

STREAM_SYSTEM：系统声音，例如低电提示音，锁屏音等

STREAM_VOCIE_CALL：通话声

注意：上面这些类型的划分和音频数据本身并没有关系。例如MUSIC和RING类型都可以是某首MP3歌曲。

另外，声音流类型的选择没有固定的标准，例如，铃声预览中的铃声可以设置为MUSIC类型。音频流类型的划分和Audio系统对音频的管理策略有关。

2.2 Buffer分配和Frame的概念

在计算Buffer分配的大小的时候，我们经常用到的一个方法就是：getMinBufferSize。这个函数决定了应用层分配多大的数据Buffer。

AudioTrack.getMinBufferSize(8000,//每秒8K个采样点AudioFormat.CHANNEL_CONFIGURATION_STEREO,//双声道AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT);

从AudioTrack.getMinBufferSize开始追溯代码，可以发现在底层的代码中有一个很重要的概念：Frame（帧）。

Frame是一个单位，用来描述数据量的多少。1单位的Frame等于1个采样点的字节数× 声道数（比如PCM16，双声道的1个Frame等于2×2=4字节）。

1个采样点只针对一个声道，而实际上可能会有一或多个声道。由于不能用一个独立的单位来表示全部声道一次采样的数据量，也就引出了 Frame的概念。

Frame的大小，就是一个采样点的字节数×声道数。另外，在目前的声卡驱动程序中，其内部缓冲区也是采用Frame作为单位来分配和管理的。

下面是追溯到的native层的方法：

// minBufCount表示缓冲区的最少个数，它以Frame作为单位uint32_t minBufCount = afLatency / ((1000 *afFrameCount)/afSamplingRate);if(minBufCount < 2) minBufCount = 2;//至少要两个缓冲//计算最小帧个数uint32_tminFrameCount =(afFrameCount*sampleRateInHertz*minBufCount)/afSamplingRate;//下面根据最小的FrameCount计算最小的缓冲大小intminBuffSize = minFrameCount //计算方法完全符合我们前面关于Frame的介绍* (audioFormat == javaAudioTrackFields.PCM16 ? 2 : 1)* nbChannels;returnminBuffSize;

getMinBufSize会综合考虑硬件的情况（诸如是否支持采样率，硬件本身的延迟情况等）后，得出一个最小缓冲区的大小。一般我们分配的缓冲大小会是它的整数倍。

2.3 AudioTrack 构造过程

每一个音频流对应着一个 AudioTrack 类的一个实例，每个AudioTrack会在创建时注册到 AudioFlinger 中，由AudioFlinger把所有的AudioTrack进行混合（Mixer），然后输送到AudioHardware中进行播放。

目前Android同时最多可以创建32个音频流，也就是说，Mixer最多会同时处理32个AudioTrack的数据流。

三、 AudioTrack 与 MediaPlayer 的对比