Android音频框架相关概念理解

1. 音频驱动设备

底层相关背景知识，主要是pcm设备和mix设备：

其中pcm设备是音频数据的采集/输出设备，mix设备是音频通道，音量增益控制相关的设备，所有的音频相关的逻辑最终都是在和这两个设备打交道。因此从系统设计角度来说，不可能让每个应用都自己去操作这些音频设备。自然地，Android框架层会去承担这个管理者的角色，然后每个应用都去和框架打交道即可。另一方面，应用开发者并不需要理解这些底层设备，那么Android就抽象了一些更容易懂的概念，比如有了stream, strategy等。下文主要是讲Android Audio模块里的一些知识点。

音频设备-Device

音频设备泛指音频的输入/输出设备。在GS产品中，音频设备一般包括手柄，扬声器，3.5mm耳机，usb耳机，蓝牙耳机，RJ9/EHS耳机等。设备有两个重要作用：a.音频通道的切换；b.音频音量的调整；音频设备是由框架管理和维护的，典型的管理者就是AudioPolicyService。从应用开发角度来看，音频设备几乎是透明的，不用太关心音频设备这个东西。比如用户插上耳机，系统声音自然就切换到耳机；此时用户再调节音量，那么调节的也是耳机的音量。在整个过程中，应用程序完全不用关心耳机的状态。但是App还是可以人为地干预音频通道的切换，用户总有自己的特殊需求，Android也预留了相关的接口，相关接口都在AudioManager中：

音频流-Stream

Stream是Android Audio中最知名的概念了，基本上大多数的开发都接触和使用过Stream.具体的流类型有：

如何理解流？流的作用：

.STREAM和使用场景相关，如音乐播放，各种通知音，通话等各种场景。
STREAM和音量相关，每个流都有自己的音量。
关于音量：对于AudioFlinger来说，音量永远只有一个，在混音的时候才用到。但是在Android框架中，音量有很多值，每个stream的音量都不同。这样对比也看出了stream的意义，虽然底层AudioFlinger只能设置一个音量值，但是框架层在逻辑上抽象出很多的场景stream，并维护各stream的音量。这样就提供了更好，更丰富的用户体验。如下图所示：

从接口角度来理解上面的两种作用：

.应用在使用播放类的接口时候，都可以指定流类型，主要来表明当前的播放算什么场景，如使用MediaPlayer播放时：

一般地，比如在播放音乐时，使用MUSIC流;在播放提示音的时候，使用NOTIFICATION流等。

使用Ringtone播放时：

.应用在调节／设置音量的时候，都可以指定流类型，主要来表明当前调节的是哪个流的音量，此类接口依然封装在AudioManager中：

音频策略－Strategy

Strategy是Android内部的一个音频概念，相信很多同学都听说过，但是几乎都接触不到。首先音频策略是完全由framework管理的，应用层根本不用关心；其次音频策略是只有C层的定义，普通APP也访问不到，也没必要访问。

具体的Stategy类型有：

看它的定义名称，和使用场景很有联系，如媒体播放，通话中，通知音等。看起来和STREAM很接近，那么它们的区别是什么？

.策略的主要作用是设备路由，即音频通路选择，和音频设备打交道；而流的主要作用是和音量相关的。
.一个策略往往对应至少一个流，或者说多个流可以共用一个策略。这两者的具体关系参考下图：

多个流共用一个策略的意思？

首先策略的作用是选出音频设备，比如当前话机有手柄，扬声器，甚至连接了耳机。那么该选什么设备来输出声音，是完全由策略决定的。也就是说通过策略，话机的音频通路就选好了。多个流共用一个策略，就表明它们选择音频设备的策略是一致的。

话机模式－mode

最近有好几个同学都在问mode的作用，其实这个mode一般App很少用到。其主要表示话机的一些状态，特别是通话状态的，如下图的定义所示:

一般话机处于idle时候对应normal，来电振铃的时候对应ringtone，通话中对应in_call。而in_communication则一般对应的是第三方应用的通话状态，如skype建立通话的时候。这种状态的变化，主要的作用是更新音频通道，更新音频流。通话中，音频流肯定要变更到STREAM_VOICE_CALL，音频通道也要更新。以手机为例，默认情况下，声音都是从扬声器出来的。但是，在通话中的时候，音频通道由扬声器切换到了听筒。这一切换时机就需要App告知框架层，主要就是通过setMode来实现的。大家可以再想想，在手机idle状态，调节音量，调的是notification流的音量；在通话的时候，再调节音量就变成了voice_call

AudioTrack & AudioFlinger & AudioHAL