【Android 高性能音频】AAudio 音频流 音频设备 相关配置 ( 音频设备ID | 音频流方向 | 音频设备共享模式 )

I . AAudio 音频流创建流程

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使用 AAudio 音频库 , 首先需要导入 AAudio.h 头文件 ;

#include <AAudio.h>

创建 AAudio 音频流 , 需要先创建 AAudio 音频流构建器 , 然后在通过该构建器创建音频流 ;

    //创建构建器 , AAudio 音频流通过该构建器创建
    //声明 AAudio 音频流构建器 指针
    AAudioStreamBuilder *builder = nullptr;
    //创建 AAudio 音频流构建器 , 注意传入二维指针
    aaudio_result_t result = AAudio_createStreamBuilder(&builder);

设置音频设备 ID ;

    // 设置音频流设备 ID
    AAudioStreamBuilder_setDeviceId(builder, playbackDeviceId_);

设置音频流方向 ;

    // 设置音频流方向
    AAudioStreamBuilder_setDirection(builder, AAUDIO_DIRECTION_OUTPUT);

设置音频设备共享模式 ;

    // 设置共享模式 , 独占模式性能更高 , 延迟更低 ; 如果 该音频设备正在被使用 , 设置失败会自动设置成 共享模式
    AAudioStreamBuilder_setSharingMode(builder, AAUDIO_SHARING_MODE_EXCLUSIVE);

设置性能模式 ;

    // 设置性能模式
    AAudioStreamBuilder_setPerformanceMode(builder, AAUDIO_PERFORMANCE_MODE_LOW_LATENCY);

下面会着重对上面的流程细节进行详细解析 ;
每个方法的参数 , 原理 , 返回值 等细节都会讲解到 ;

II . AAudio 音频流构建器 设置音频设备 ID AAudioStreamBuilder_setDeviceId

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设置 AAudio 音频流设备 ID :

• ① 函数作用 : 设备 ID 用于标识音频设备 , 该方法是为 AAudio 音频流申请访问该音频设备 ;
• ② 函数原型 :

AAUDIO_API void AAudioStreamBuilder_setDeviceId(
  AAudioStreamBuilder *builder,
  int32_t deviceId
)

• ③ 参数 AAudioStreamBuilder *builder : AAudio 音频流构建器指针 , 注意是一级指针 ;
• ④ 参数 int32_t deviceId : 音频设备 ID , 如果没有指定可以传入 AAUDIO_UNSPECIFIED 参数 , 使用默认音频设备 ;
• ⑤ 代码示例 :

    // 设置音频流设备 ID
    AAudioStreamBuilder_setDeviceId(builder, playbackDeviceId_);

III . AAudio 音频设备 ID 获取

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音频设备 ID 获取方法 :

• ① 调用 Java API : 音频设备的 ID 可以调用 Java 的 API 中的 AudioManager 的 getDevices() 方法获取 Android 设备上的音频设备信息 ;
• ② 返回值 : 其返回一个 AudioDeviceInfo 对象数组 , 该 AudioDeviceInfo 对象中就封装了音频设备 ID ;
• ③ 提取音频设备 ID : 调用 AudioDeviceInfo 对象的 getId() 方法 , 即可获取 int 类型的 音频设备 ID , 在 C/C++ 中是 int32 类型 ;

IV . AAudio 音频流 默认 音频设备设置

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AAudio 音频流 默认设备使用 :

• ① 默认选项 : 这里除了指定一个实际的音频设备 ID 之外 , 还可以指定 AAUDIO_UNSPECIFIED 作为音频设备 ID ;
• ② 默认设备 : 如果设置了该参数 , 系统会默认使用 Android 手机当前音频流的默认音频设备 ;
• ③ 举例 : 如果当前音频流方向是输出 , 从内存 -> 音频设备 , 即发音 , 那么默认设备就是 耳机 > 自带喇叭 ;

V . AAudio 音频流构建器 设置 音频流方向 AAudioStreamBuilder_setDirection

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AAudio 音频流方向设置 :

• ① 函数原型 :

AAUDIO_API void AAudioStreamBuilder_setDirection(
  AAudioStreamBuilder *builder,
  aaudio_direction_t direction
)

• ② 方法作用 : 设置 AAudio 音频流方向 , 音频输入 还是 音频输出 , 默认是音频输出 ;
• ③ 参数 AAudioStreamBuilder *builder : AAudio 音频流构建器 ;
• ④ 参数 aaudio_direction_t direction : 音频流方向枚举 , 取值 AAUDIO_DIRECTION_OUTPUT ( 音频输出 ) 或 AAUDIO_DIRECTION_INPUT ( 音频输入 ) ;
• ⑤ 代码示例 :

    // 设置音频流方向
    AAudioStreamBuilder_setDirection(builder, AAUDIO_DIRECTION_OUTPUT);

VI . AAudio 音频流方向

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AAudio 音频流方向 说明 : 该值 是 aaudio_direction_t 类型 , 该类型是 int32_t 类型 , 取值是一个枚举 ;

• ① 枚举类型定义 :

enum {
    /**
     * Audio data will travel out of the device, for example through a speaker.
     */
    AAUDIO_DIRECTION_OUTPUT,


    /**
     * Audio data will travel into the device, for example from a microphone.
     */
    AAUDIO_DIRECTION_INPUT
};
typedef int32_t aaudio_direction_t;

• ② AAUDIO_DIRECTION_OUTPUT : 音频数据输出到音频设备 , 这是手机发音的过程 ;
• ③ AAUDIO_DIRECTION_INPUT : 音频数据从音频设备输入到手机 , 这是手机接收声音的过程 ;

VII . AAudio 音频流构建器 设置 音频设备共享模式 AAudioStreamBuilder_setSharingMode

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AAudio 音频流设置 音频设备共享模式 :

• ① 函数原型 :

AAUDIO_API void AAudioStreamBuilder_setSharingMode(
  AAudioStreamBuilder *builder,
  aaudio_sharing_mode_t sharingMode
)

• ② 函数作用 : 设置音频设备的共享模式 ;
• ③ 参数 AAudioStreamBuilder *builder : AAudio 音频流构建器 ;
• ④ 参数 aaudio_sharing_mode_t sharingMode : 音频设备的共享模式 , AAUDIO_SHARING_MODE_SHARED ( 共享模式 ) , AAUDIO_SHARING_MODE_EXCLUSIVE ( 独占模式 ) ;
• ⑤ 默认模式 : 如果不调用该方法设置 音频设备的共享模式 , 那么默认为 AAUDIO_SHARING_MODE_SHARED 模式 ;
• ⑥ 设置失败的情况 : 如果该音频设备正在被其它音频流独占 , 那么该设置有可能会失败 ;
• ⑦ 共享模式性能分析 : 音频设备 在 AAUDIO_SHARING_MODE_SHARED 共享模式下 , 音频的延迟会高于独占模式 ;
• ⑧ 独占模式性能分析 : 音频设备 在 AAUDIO_SHARING_MODE_EXCLUSIVE 独占模式下 , 音频的延迟会降低的最低 , 性能很高 ;
• ⑨ 独占模式下资源释放 : 在独占模式下 , 如果不适用音频设备 , 应该马上释放该资源 , 以免影响其它音频流使用该音频设备 ;
• ⑩ 代码示例 :

    // 设置共享模式 , 独占模式性能更高 , 延迟更低 ; 如果 该音频设备正在被使用 , 设置失败会自动设置成 共享模式
    AAudioStreamBuilder_setSharingMode(builder, AAUDIO_SHARING_MODE_EXCLUSIVE);

VIII . AAudio 音频设备 共享模式

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AAudio 音频设备共享模式 :

• ① 代码定义 :

enum {
    /**
     * This will be the only stream using a particular source or sink.
     * This mode will provide the lowest possible latency.
     * You should close EXCLUSIVE streams immediately when you are not using them.
     */
            AAUDIO_SHARING_MODE_EXCLUSIVE,
    /**
     * Multiple applications will be mixed by the AAudio Server.
     * This will have higher latency than the EXCLUSIVE mode.
     */
            AAUDIO_SHARING_MODE_SHARED
};
typedef int32_t aaudio_sharing_mode_t;

• ② int32_t 类型 : 音频设备共享模式 类型为 int32_t 类型 ;
• ③ AAUDIO_SHARING_MODE_EXCLUSIVE 独占模式 :
  • a . 独占访问 : 只有该音频流能访问该音频设备 , 其它音频流拒绝访问 ;
  • b . 高性能 : 该模式下 音频流 性能高 , 延迟低 ;
  • c . 及时释放 : 如果不再使用该音频设备 , 需要马上释放音频流 , 以免影响其它音频流访问该音频设备 ;
• ④ AAUDIO_SHARING_MODE_SHARED 共享模式 :
  • a . 同时访问 : 多个音频流可以同时访问该音频设备 ;
  • b . 性能低于独占模式 : 该模式下音频的延迟略高于独占模式 ;

IX . AAudio 音频流 性能模式 设置 AAudioStreamBuilder_setPerformanceMode

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AAudioStreamBuilder_setPerformanceMode 设置性能模式 :

• ① 函数原型 : 设置该 AAudio 音频流的性能模式 , 有省点模式 , 低延迟模式 , 和默认模式 三种选择 ;

AAUDIO_API void AAudioStreamBuilder_setPerformanceMode(
  AAudioStreamBuilder *builder,
  aaudio_performance_mode_t mode
)

• ② 代码示例 :

    // 设置性能模式
    AAudioStreamBuilder_setPerformanceMode(builder, AAUDIO_PERFORMANCE_MODE_LOW_LATENCY);

性能模式参数 :

• ① 代码定义 :

enum {
    /**
     * No particular performance needs. Default.
     */
    AAUDIO_PERFORMANCE_MODE_NONE = 10,

    /**
     * Extending battery life is more important than low latency.
     *
     * This mode is not supported in input streams.
     * For input, mode NONE will be used if this is requested.
     */
    AAUDIO_PERFORMANCE_MODE_POWER_SAVING,

    /**
     * Reducing latency is more important than battery life.
     */
    AAUDIO_PERFORMANCE_MODE_LOW_LATENCY
};
typedef int32_t aaudio_performance_mode_t;

• ② AAUDIO_PERFORMANCE_MODE_NONE : 默认值 , 没有设置特定的性能模式 ;
• ③ AAUDIO_PERFORMANCE_MODE_POWER_SAVING : 省电模式 , 电池使用时长比低延迟性能更重要 , 在 输入流 的情况下不支持该设置 ;
• ④ AAUDIO_PERFORMANCE_MODE_LOW_LATENCY : 低延迟 高性能 要不电池使用时间重要 ;

性能模式使用说明 :

• ① 默认值 : 默认状态下 , 如果不调用该方法设置性能模式 , 默认值是 AAUDIO_PERFORMANCE_MODE_NONE ;
• ② 获取性能模式 : 性能模式设置可能会失败 , 可以调用 AAudioStream_getPerformanceMode 方法获取最终的性能模式 ;