Android游戏编程之音频编程

如果你有一台Android设备，就会注意到当你按下增大或降低音量按钮时，你所控制的不同音量设置取决于你正在运行的应用程序。在通话中，你控制的是输入语音流的音量；在视频播放器中，你控制的是视频音频的音量；在主屏幕上，你控制的是铃声的音量。

Android为不同的目的提供不同音频流。当我们在游戏中播放音频时，可使用类来输出音效和音乐到特定的音乐流。不过，在我们想播放音效或音乐之前，需要确定音量按钮控制了正确的音频流。为此，我们使用Context接口的另一个方法：

context.setVolumeControlStream(AudioManager.STREAM_MUSIC);

一如既往，Context的实现仍然由我们的活动来负责。调用该方法之后，音量按钮就控制了该音乐流，后面我们就可使用它来输出我们的音效和音乐。在活动的生命周期内我们只需要调用该方法一次，最好是在Activity.onCreate()方法中调用它。

首先我们要分清音乐流和音效的不同。后者一般是存储在内存中且其长度不会超过几秒钟。Android系统给我们提供了一个SoundPool类，使用它可以很容易实现音效播放。

我们可以很简单地初始化一个新的SoundPool实例，如下所示：

SoundPool soundPool = new SoundPool(20, AudioManager.STREAM_MUSIC, 0);

第一个参数指定在同一时刻我们最多能播放多少个音效。这并不是说我们不能加载更多的音效文件，它只不过是限制可同时播放的音效个数。第二个参数指定了SoundPool使用什么音频流来输出该音频。我们在这里选择音乐流，同时也已经为它设置好音量控件。最后一个参数现在没有使用，它应该为默认值0.

为了从一个音频文件加载音效到堆内存中，我们可使用SoundPool.load()方法。所有的文件都存储在assets/目录下，因此我们需要重载SoundPool.load()方法。所有的文件都存储在assets/目录下，因此我们需要重载SoundPool.load()方法来获得一个AssetFileDescriptor。我们怎么获得AssetFileDescriptor呢？使用AssetManager。这里我们使用SoundPool从assets/目录加载一个名为explosion.ogg的OGG文件：

AssetFileDescriptor descriptor = assetManager.openFd("explosion.ogg");

int explosionId = soundPool.load(descriptor, 1);

通过AssetManager.openFd()方法可直接获得AssetFileDescriptor，而通过SoundPool可很容易地加载音效，第二个参数用于指定该音效的优先级。这个参数目前未使用，为了以后的兼容应设置为1.

SoundPool.load()方法将返回一个整型值，它将作为一个句柄用于加载的音效。当我们想播放音效时，只需要指定该句柄，SoundPool就知道该播放哪个音频。

soundPool.play(explosionId, 1.0f, 1.0f, 0, 0, 1);

第一个参数是从SoundPool.load()方法接受句柄。接下来两个参数分别用于指定左右通道的音量，其值应该从0(静音)到1(最大)

接下来两个参数我们很少使用，其中第一个参数是优先级，目前没有使用，并且应该设置为0.而另一个参数用于指定音效循环播放的频率，一般不建议循环播放音效，因此设置为0。最后一个参数是播放速率，将其设置为大于1时，音效播放的速度将会比其在录制时快；而将它设置为小于1时，播放该音效就会比较慢。

当我们不再需要一个音效并希望释放内存时，可使用SoundPool.unload()方法：

soundPool.unload(explosionId);

我们只需要将从SoundPool.load()方法接收的音效句柄传入即可，该方法会将音效从内存卸载。

当我们完成所有的音效输出且不再需要SoundPool时，需要调用SoundPool.release()方法来释放SoundPool所占用的所有资源。当然，在释放之后，我们不能再使用SoundPool，而且SoundPool所加载的所有音效也会被释放。

现在编写一个简单的测试活动，每当单击屏幕时它就播放一个爆炸音效。代码如下：

 

package org.example.ch04_android_basics;

import java.io.IOException;

import android.app.Activity;
import android.content.res.AssetFileDescriptor;
import android.content.res.AssetManager;
import android.media.AudioManager;
import android.media.SoundPool;
import android.os.Bundle;
import android.view.MotionEvent;
import android.view.View;
import android.view.View.OnTouchListener;
import android.widget.TextView;

public class SoundPoolTest extends Activity implements OnTouchListener{
    SoundPool soundPool;
    int explosionId = -1;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        // TODO Auto-generated method stub
        super.onCreate(savedInstanceState);
        TextView textView = new TextView(this);
        textView.setOnTouchListener(this);
        setContentView(textView);

        setVolumeControlStream(AudioManager.STREAM_MUSIC);
        soundPool = new SoundPool(20, AudioManager.STREAM_MUSIC, 0);

        try{
            AssetManager assetManager = getAssets();
            AssetFileDescriptor descriptor = assetManager
                    .openFd("explosion.ogg");
            explosionId = soundPool.load(descriptor, 1);
        }catch(IOException e){
            textView.setText("Couldn't load sound effect from asset, " +
                    e.getMessage());
        }
    }

    @Override
    public boolean onTouch(View v, MotionEvent event) {
        // TODO Auto-generated method stub
        if(event.getAction() == MotionEvent.ACTION_UP){
            if(explosionId != -1){
                soundPool.play(explosionId, 1, 1, 0, 0, 1);
            }
        }
        return true;
    }

    @Override
    protected void onPause() {
        // TODO Auto-generated method stub
        super.onPause();
        soundPool.release();
    }

}

SoundPool在处理MP3文件或长的音频文件时会有问题，长文件的定义超过5或6秒钟。一般建议使用OGG音频文件来代替MP3文件，并尽可能使用低的采样率和持续时间，同时保持音效质量。

 

 

短小的音效很时候放在Android应用程序从操作系统分配到的堆内存中，而包含较长音乐文件的大音频文件就很不适合了。为此，我们就需要将音乐以流的方式输出到音频硬件上，这就意味着每次我们只能读入一小块数据，该数据足于解码成原生的PCM数据并输出到音频芯片上。

这听起来挺吓人的。不过幸运的是，我们有MediaPlayer类，它能处理的所有事情。初始化MediaPlayer类：

MediaPlayer mediaPlayer = new MediaPlayer();

接下来我们需要告诉MediaPlayer播放什么文件，这同样通过AssetFileDescriptor来实现：

AssetFileDescriptor descriptor = assetManager.openFd("music.ogg");

mediaPlayer.setDataSource(descriptor.getFileDescriptor(), descriptor.getStartOffset(), descriptor.getLength());

这里稍微比SoundPool中复杂一点。MediaPlayer.setDataSource()方法并没有直接获取AssetFileDescriptor，而是使用一个FileDescriptor，通过AssetFileDescriptor().getFileDescriptor()方法获取该描述符，除此之外我们还需要指定音频文件的偏移量和长度。为什么是偏移量？实际上资源是以单个文件形式存储的，为了让MediaPlayer获得文件的起始地址，我们需要将asset文件夹中的文件的偏移量提供给它。

在播放该音乐文件之前，需要再调用一个方法为MediaPlayer的播放做准备：

MediaPlayer.prepare();

这将实际地打开文件，检查它是否可以读取并用MediaPlayer实例来进行播放。从这里开始，我们就可以随意地播放、暂停和停止音频文件，也可以设置循环播放和改变音量。

启动播放可通过调用下面的方法进行：

mediaPlayer.start();

注意，该方法必须在成功调用MediaPlayer.prepare()方法之后才能调用（你将注意到它是否会抛出一个运行时异常）。

开始播放后，我们可以通过调用pause()方法来暂停播放：

MediaPlayer.pause();

只有我们成功准备好MediaPlayer并已启动播放，调用此方法才会生效。为了恢复一个暂停的MediaPlayer，可再次调用MediaPlayer.start()方法而无需任何准备。

通过调用下面的方法可停止播放：

MediaPlayer.stop();

注意，当我们想启动一个停止的MediaPlayer时，需要先再次调用MediaPlayer.prepare()方法。

我们可通过下面方法设置循环播放：

MediaPlayer.setLooping(true);

可通过下面的方法来调整音乐播放的音量：

MediaPlayer.setVolume(1, 1);

这会重新设置左右声道的音量，文档中没有指定这两个参数的设定范围。从多次尝试的结果看，有效值应该是0-1。

最后，我们需要一个方法来检查该播放是否完成，有两种方式可实现这一点。对于第一种方式，可向MediaPlayer注册一个OnCompletionListener，当播放完成时它就会被调用：

mediaPlayer.setOnCompletionListener(listener);

如果我们想轮询MediaPlayer的状态，则可使用下面方法：

boolean isPlaying = mediaPlayer.isPlaying();

注意，如果MediaPlayer被设置成循环播放，前面两个方法都无法指示该MediaPlayer已停止。

最后，如果MediaPlayer实例完成了所有的操作，就需要通过下面的方法来确保它所占用的资源得以释放：

mediaPlayer.release();

在丢弃一个实例前，执行这个操作应是很好的实践。

如果我们没有将MediaPlayer设置成循环且播放已结束，就可以通过MediaPlayer.prepare()和MediaPlayer.start()方法重启MediaPlayer。

大多数这些方法都是异步的，因此当调用MediaPlayer.stop()时，MediaPlayer.isPlaying()方法可能还需要一点时间才能返回。

现在编写一个测试活动，用循环模式播放assets/目录下的一个音频文件。该音效将根据活动的生命周期实现暂停和恢复，当活动暂停时，音乐也要暂停；而活动恢复时，音乐也要从上次暂停的地方开始播放。

代码如下：

 

package org.example.ch04_android_basics;

import java.io.IOException;

import android.app.Activity;
import android.content.res.AssetFileDescriptor;
import android.content.res.AssetManager;
import android.media.AudioManager;
import android.media.MediaPlayer;
import android.os.Bundle;
import android.widget.TextView;

public class MediaPlayerTest extends Activity {
    MediaPlayer mediaPlayer;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        // TODO Auto-generated method stub
        super.onCreate(savedInstanceState);
        TextView textView = new TextView(this);
        setContentView(textView);

        setVolumeControlStream(AudioManager.STREAM_MUSIC);
        mediaPlayer = new MediaPlayer();
        try{
            AssetManager assetManager = getAssets();
            AssetFileDescriptor descriptor = assetManager.openFd("music.ogg");
            mediaPlayer.setDataSource(descriptor.getFileDescriptor(),
                    descriptor.getStartOffset(), descriptor.getLength());
            mediaPlayer.prepare();
            mediaPlayer.setLooping(true);
        }catch(IOException e){
            textView.setText("Couldn't load music file, " + e.getMessage());
            mediaPlayer = null;
        }
    }

    @Override
    protected void onPause() {
        // TODO Auto-generated method stub
        super.onPause();
        if(mediaPlayer != null){
            mediaPlayer.pause();
            if(isFinishing()){
                mediaPlayer.stop();
                mediaPlayer.release();
            }
        }
    }

    @Override
    protected void onResume() {
        // TODO Auto-generated method stub
        super.onResume();
        if(mediaPlayer != null)
            mediaPlayer.start();
    }
}

在onResume()方法中，我们只需启动MediaPlayer（如果已经成功创建它）。onResume()方法是一个处理该操作的完美地方，因为它在onCreate()方法和onPause()方法之后被调用。在第一种情况下，它将第一次启动播放；在第二种情况下，它将简单地恢复已暂停的MediaPlayer。

 

在onPause()方法中，我们暂停MediaPlayer。如果该活动被销毁，我们还需要停止该MediaPlayer并释放所有资源