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Android音频框架概述

Audio是整个Android平台非常重要的一个组成部分，负责音频数据的采集和输出、音频流的控制、音频设备的管理、音量调节等，主要包括如下部分：

AudioApplicationFramework：音频应用框架

AudioTrack：负责回放数据的输出，属Android应用框架API类

AudioRecord：负责录音数据的采集，属Android应用框架API类

AudioSystem：负责音频事务的综合管理，属Android应用框架API类

AudioNativeFramework：音频本地框架

AudioTrack：负责回放数据的输出，属Android本地框架API类

AudioRecord：负责录音数据的采集，属Android本地框架API类

AudioSystem：负责音频事务的综合管理，属Android本地框架API类

AudioServices：音频服务

AudioPolicyService：音频策略的制定者，负责音频设备切换的策略抉择、音量调节策略等

AudioFlinger：音频策略的执行者，负责输入输出流设备的管理及音频流数据的处理传输

AudioHAL：音频硬件抽象层，负责与音频硬件设备的交互，由AudioFlinger直接调用

与Audio强相关的有MultiMedia，MultiMedia负责音视频的编解码，MultiMedia将解码后的数据通过AudioTrack输出，而AudioRecord采集的录音数据交由MultiMedia进行编码。

本文分析基于Android7.0-Nougat。

播放声音可以使用MediaPlayer和AudioTrack，两者都提供JavaAPI给应用开发者使用。两者的差别在于：MediaPlayer可以播放多种格式的音源，如mp3、flac、wma、ogg、wav等，而AudioTrack只能播放解码后的PCM数据流。从上面Android音频系统架构图来看：MediaPlayer在Native层会创建对应的音频解码器和一个AudioTrack，解码后的数据交由AudioTrack输出。所以MediaPlayer的应用场景更广，一般情况下使用它也更方便；只有一些对声音时延要求非常苛刻的应用场景才需要用到AudioTrack。

AudioTrackJavaAPI音频流类型：

Android为什么要定义这么多的流类型？这与Android的音频管理策略有关，例如：

音频流的音量管理，调节一个类型的音频流音量，不会影响到其他类型的音频流

根据流类型选择合适的输出设备；比如插着有线耳机期间，音乐声（STREAM_MUSIC）只会输出到有线耳机，而铃声（STREAM_RING）会同时输出到有线耳机和外放

这些属于AudioPolicyService的内容，本文不展开分析了。应用开发者应该根据应用场景选择相应的流类型，以便系统为这道流选择合适的输出设备。

一个AudioTrackJavaAPI的测试例子（MODE_STREAM模式）：

详细说明下getMinBufferSize()接口，字面意思是返回最小数据缓冲区的大小，它是声音能正常播放的最低保障，从函数参数来看，返回值取决于采样率、采样深度、声道数这三个属性。MODE_STREAM模式下，应用程序重点参考其返回值然后确定分配多大的数据缓冲区。如果数据缓冲区分配得过小，那么播放声音会频繁遭遇underrun，underrun是指生产者（AudioTrack）提供数据的速度跟不上消费者（AudioFlinger::PlaybackThread）消耗数据的速度，反映到现实的后果就是声音断续卡顿，严重影响听觉体验。

可见最小缓冲区的大小=最低帧数声道数采样深度，（采样深度以字节为单位），到这里大家应该有所明悟了吧，在视频中，如果帧数过低，那么画面会有卡顿感，对于音频，道理也是一样的。最低帧数如何求得，我们到native层再解释。

关于MediaPlayer、AudioTrack，更多更详细的API接口说明请参考AndroidDeveloper：

MediaPlayer：