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为Android 12编写的C++音频层提供无与伦比的声音捕捉和播放

Android

在 Android 12 中的 C++ 原生层中掌握 AudioRecord 和 AudioTrack

Android 12 引入了令人振奋的音频功能，为开发者提供了前所未有的机会来创造身临其境的、引人入胜的音频体验。通过利用 C++ 原生层中强大的 AudioRecord 和 AudioTrack 类，你可以突破 Java 层的限制，释放 Android 音频处理的全部潜力。

踏入音频处理的世界

AudioRecord 和 AudioTrack 是在 Android 中处理音频的核心。AudioRecord 允许你从设备的麦克风或其他音频输入源中捕获音频数据，而 AudioTrack 使你可以将音频数据播放到设备的扬声器或其他音频输出设备。通过学习如何有效地使用这些类，你可以创建出色的音频应用程序。

配置音频会话：基础设置

在使用 AudioRecord 和 AudioTrack 之前，你需要配置一个音频会话来确定音频流的关键参数，例如采样率、比特深度和声道数。使用 AudioFormat 类指定这些设置：

AudioFormat format(44100.0f, AUDIO_FORMAT_ENCODING_PCM_16BIT, AUDIO_CHANNEL_IN_MONO);

接下来，创建 AudioSession 并将其配置为使用指定的音频格式：

AudioSession session;
session.open(SL_SAMPLINGRATE_44_1, SL_PCMSAMPLEFORMAT_FIXED_16, SL_CHANNELDIR_MONO, SL_ANDROID_STREAM_MEDIA);

创建 AudioRecord 实例：捕捉音频

准备好音频会话后，就可以创建 AudioRecord 实例来从设备中捕捉音频数据：

AudioRecord recorder(session.getAudioSessionId(), format, bufferSizeInFrames);

其中，bufferSizeInFrames 指定用于缓冲音频数据的帧数。

使用 read() 方法将数据读入缓冲区：

int numFramesRead = recorder.read(buffer, bufferSizeInFrames);

创建 AudioTrack 实例：播放音频

要将音频数据播放到设备，需要创建 AudioTrack 实例：

AudioTrack player(session.getAudioSessionId(), format, bufferSizeInFrames, AudioTrack::MODE_STREAM, AudioTrack::PERFORMANCE_MODE_LOW_LATENCY);

使用 write() 方法将数据写入 AudioTrack 缓冲区：

int numFramesWritten = player.write(buffer, bufferSizeInFrames);

释放资源：释放内存

完成音频捕捉和播放后，释放所有已分配的资源非常重要。关闭 AudioRecord 和 AudioTrack 会话：

recorder.stop();
recorder.release();

player.stop();
player.release();

释放潜能：探索无限可能

通过掌握 AudioRecord 和 AudioTrack 在 Android 12 C++ 原生层中的使用，你将释放 Android 音频处理的无限可能。无论你是开发游戏、音乐应用程序还是其他依赖音频功能的应用程序，本指南将帮助你在 Android 12 中创造出非凡的声音世界。

常见问题解答：解决你的疑惑

  1. 使用 AudioRecord 和 AudioTrack 的最佳实践是什么？

    • 优化缓冲区大小以实现低延迟和避免音频丢失。
    • 使用合适的音频格式以平衡质量和性能。
    • 实时处理音频数据以创建交互式体验。

  2. 如何处理音频数据？

    • 使用信号处理库来应用滤波器、压缩和均衡。
    • 实现自定义算法来创建独特的声音效果。
    • 将数据可视化为频谱或波形以进行分析。

  3. 如何在不同的音频输出设备之间切换？

    • 监听 AudioManager 事件以检测设备连接。
    • 重新创建 AudioTrack 实例以使用新的音频输出设备。
    • 管理不同设备的音频延迟。

  4. 如何优化音频性能？

    • 使用高效的编码器和解码器以降低 CPU 使用率。
    • 优化线程使用以最大化并行处理。
    • 启用硬件加速以卸载计算密集型任务。

  5. 如何解决常见的音频问题？

    • 处理缓冲区不足以防止音频丢失。
    • 解决延迟问题以实现实时音频处理。
    • 调整音量设置以避免削波或失真。