跳到主要内容

音频处理

问题​

Android 音频 API 有哪些？如何实现音频录制和播放？

答案​

音频 API 层级​

API层级延迟适用场景
MediaPlayer高层高简单音频/视频播放
SoundPool高层低短音效（游戏音效、提示音）
AudioTrack底层低PCM 数据播放、实时音频
AudioRecord底层低PCM 录音
Oboe (C++)底层最低实时音频（乐器、音效处理）

AudioTrack 播放 PCM​

// PCM 播放
val sampleRate = 44100
val bufferSize = AudioTrack.getMinBufferSize(
    sampleRate,
    AudioFormat.CHANNEL_OUT_STEREO,
    AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT
)

val audioTrack = AudioTrack.Builder()
    .setAudioAttributes(AudioAttributes.Builder()
        .setUsage(AudioAttributes.USAGE_MEDIA)
        .setContentType(AudioAttributes.CONTENT_TYPE_MUSIC)
        .build())
    .setAudioFormat(AudioFormat.Builder()
        .setSampleRate(sampleRate)
        .setChannelMask(AudioFormat.CHANNEL_OUT_STEREO)
        .setEncoding(AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT)
        .build())
    .setBufferSizeInBytes(bufferSize)
    .setTransferMode(AudioTrack.MODE_STREAM)
    .build()

audioTrack.play()

// 在子线程中持续写入 PCM 数据
thread {
    val buffer = ByteArray(bufferSize)
    while (isPlaying) {
        val bytesRead = inputStream.read(buffer)
        if (bytesRead > 0) {
            audioTrack.write(buffer, 0, bytesRead)
        }
    }
}

AudioRecord 录音​

val sampleRate = 44100
val bufferSize = AudioRecord.getMinBufferSize(
    sampleRate,
    AudioFormat.CHANNEL_IN_MONO,
    AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT
)

val audioRecord = AudioRecord(
    MediaRecorder.AudioSource.MIC,
    sampleRate,
    AudioFormat.CHANNEL_IN_MONO,
    AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT,
    bufferSize
)

audioRecord.startRecording()

thread {
    val buffer = ByteArray(bufferSize)
    while (isRecording) {
        val bytesRead = audioRecord.read(buffer, 0, bufferSize)
        if (bytesRead > 0) {
            // 处理 PCM 数据：保存、编码、发送
            outputStream.write(buffer, 0, bytesRead)
        }
    }
}

音频焦点​

// 请求音频焦点（播放前必须）
val audioManager = getSystemService(Context.AUDIO_SERVICE) as AudioManager
val focusRequest = AudioFocusRequest.Builder(AudioManager.AUDIOFOCUS_GAIN)
    .setAudioAttributes(AudioAttributes.Builder()
        .setUsage(AudioAttributes.USAGE_MEDIA)
        .build())
    .setOnAudioFocusChangeListener { focusChange ->
        when (focusChange) {
            AudioManager.AUDIOFOCUS_LOSS -> {
                // 永久失去焦点：暂停播放
                player.pause()
            }
            AudioManager.AUDIOFOCUS_LOSS_TRANSIENT -> {
                // 暂时失去焦点：暂停
                player.pause()
            }
            AudioManager.AUDIOFOCUS_LOSS_TRANSIENT_CAN_DUCK -> {
                // 可降低音量继续播放
                player.setVolume(0.3f)
            }
            AudioManager.AUDIOFOCUS_GAIN -> {
                // 恢复焦点：恢复播放和音量
                player.setVolume(1.0f)
                player.play()
            }
        }
    }
    .build()

audioManager.requestAudioFocus(focusRequest)

常见面试问题​

Q1: PCM、WAV、AAC、MP3 的区别？​

答案：

格式类型压缩说明
PCM原始数据无未编码的音频采样数据
WAV容器格式无PCM + 文件头（采样率、位深等）
AAC编码格式有损比 MP3 更高效，Android 推荐
MP3编码格式有损兼容性最好

PCM 是最原始的音频数据，AudioRecord 录制的就是 PCM，需要编码为 AAC/MP3 才方便存储和传输。

Q2: 什么是音频焦点？为什么要管理它？​

答案：

音频焦点是 Android 的音频优先级管理机制。多个应用可能同时需要播放音频（音乐 App、导航、电话），音频焦点确保只有一个应用在前台播放，其他应用根据焦点变化暂停或降低音量。不管理音频焦点会导致多个声音同时播放，用户体验差。

相关链接​