Android音频编程的噩梦-声音池，配乐Arrghh？

Question

我已经构建了一个简单的音乐音序器Android应用程序，可以播放多个音频文件。

最初，我是使用SoundPool播放mp3文件的，它在2.3.4下与旧的HTC Droid Incredible完美配合。 然后，我在运行4.3的Galaxy Nexus上进行了测试，其性能令人震惊。 整个地方都有音频定时，并且有小故障/咔嗒声/爆裂声。

因此，我花了几天的时间使用AudioTrack制作了一个包含mp3解码器的播放器，并使其在Galaxy和HTC上都能正常工作。 现在，我刚刚在Nexus 4（运行4.3）上对其进行了测试，性能非常糟糕-时机到处都是。 SoundPool甚至在此设备上提供更好的性能。

我真的很沮丧，不知道该怎么做才能完成我的应用程序，因此，如果有人可以帮助我，我将非常感激。 我在下面放了一些音频播放器的代码示例。 我已经尝试了所有可以想到的方法，包括更改缓冲区大小，使用AudioTrack.MODE_STATIC等。新的Google设备具有低延迟音频，因此，在我的旧机器人上一切正常的工作方式非常奇怪！

提前致谢

/**
* Play note
*/
public void playNote(String note, float vol)
{
    PlayThread oldThread = threadMap.get(note);
    if(oldThread != null) {
        //Cancel timer
        if(oldThread.timer != null) {
            oldThread.timer.cancel();
            oldThread.timer.purge();
            oldThread.timer = null;
        }
        //Stop
        oldThread.requestStop();
        threadMap.remove(note);
    }

    //Play if within Polyphony
    if(threadMap.size() < POLYPHONY) {
        PlayThread thread = new PlayThread(note, vol);
        thread.start();
        threadMap.put(note, thread);
    }       
}


/**
* Stop note
*/
public void stopNote(String note, int fadeDurationInMs)
{   
    PlayThread thread = threadMap.get(note);
    if(thread != null) {
        thread.fadeOut(fadeDurationInMs);
        threadMap.remove(note);
    }
}


/**
* Stop all
*/
public void stopAllPlaying(int fadeDurationInMs)
{
    for(PlayThread thread : threadMap.values()) {
        if(thread != null) {
            thread.fadeOut(fadeDurationInMs);
        }
    }
    threadMap.clear();
}


/**
* PlayThread
*/
private class PlayThread extends Thread
{
    String note;
    float vol;
    float fadeVol;
    boolean stop;
    AudioTrack audioTrack;
    Timer timer;

    /**
    * Constructor
    */
    public PlayThread(String note, float vol)
    {
        super();
        this.note = note;
        this.vol = vol;
        this.fadeVol = vol;
    }

    /**
    * Run
    */
    public void run()
    {
        try {
            android.os.Process.setThreadPriority(android.os.Process.THREAD_PRIORITY_URGENT_AUDIO);

            //Create buffer
            int bufferSize = AudioTrack.getMinBufferSize(SAMPLE_RATE, CHANNELS, AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT);
            Log.v(Constants.TAG, "min buffersize = " + bufferSize);

            bufferSize = bufferSize * 2;

            byte[] buffer = new byte[bufferSize];

            //AudioTrack
            audioTrack = new AudioTrack(AudioManager.STREAM_MUSIC, SAMPLE_RATE, CHANNELS, AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT, bufferSize, AudioTrack.MODE_STREAM);
            audioTrack.setStereoVolume(vol, vol);
            audioTrack.play();

            //Get byte data
            byte[] byteData = sampleMap.get(note);

            //Convert to input stream
            InputStream input = new ByteArrayInputStream(byteData);

            //Write to audioTrack
            int bytesRead = 0;
            while(!stop && (bytesRead = input.read(buffer)) != -1) {
                    audioTrack.write(buffer, 0, bytesRead);
            }

            //When finished...
            audioTrack.stop();
            audioTrack.release();
            input.close();
            killThread(this);
        }
        catch(Exception e) {}
    }

    /**
    * Set volume
    */
    private synchronized void setVol(float newVol)
    {
        audioTrack.setStereoVolume(newVol, newVol);
    }

    /**
    * Update volume
    */
    private synchronized void lowerVol()
    {
        fadeVol -= 0.01;
        if(fadeVol < 0) vol = 0;
        audioTrack.setStereoVolume(fadeVol, fadeVol);
    }

    /**
    * Fade out
    */
    public synchronized void fadeOut(int fadeDurationInMs)
    {
        //Start decreasing volume
        if(fadeDurationInMs > 0) {
            timer = new Timer(true);
            TimerTask timerTask = new TimerTask()
            {
                @Override
                public void run()
                {
                    //If thread killed while running
                    try {
                        //Lower volume
                        lowerVol();
                    }
                    catch (Exception e) {}

                    //Stop when volume reaches 0
                    if(fadeVol <= 0) {
                        if(timer != null) {
                            timer.cancel();
                            timer.purge();
                        }
                        stop = true;
                    }
                }
            };

            //Calculate delay, set to 1 if zero
            int delay = (int) (fadeDurationInMs / (vol * 100)); 
            if(delay == 0) delay = 1;

            timer.schedule(timerTask, delay, delay);
        }
    }

    /**
    * Request stop
    */
    public synchronized void requestStop()
    {
        //Stop click/pop when stopping sample
        setVol(0.01f);
        setVol(0.005f);
        stop = true;
    }

    /**
    * Kill Thread
    */
    private synchronized void killThread(Thread theThread)
    {
        if(theThread != null) {
            theThread = null;
        }
    }

}

Answer 1

就像用户harikris所建议的那样，我强烈建议您使用OpenSL ES库将所有音频播放和处理代码移至Android NDK，以获得最佳性能。

据我了解，AudioTrack API建立在OpenSL ES缓冲区队列音频播放器之上。 因此，您可以直接与NDK合作，编写从Java / Android层调用以处理声音的C代码，从而提高性能。

上面提到的本地音频示例包含的代码将向您展示如何直接从URI播放声音文件。 以我的经验，这种方法的结果要好于静态模式下的AudioTrack。

通常，Soundpool保留用于可以从内存播放的非常短的声音，它不是定序器的可伸缩解决方案，尤其是在引入大文件时。

以下是一些对我的应用程序有帮助的链接：-有关适用于Android的OpenSL ES的常规信息： http : //mobilepearls.com/labs/native-android-api/opensles/

-带有一些出色示例代码的Android音频博客： http : //audioprograming.wordpress.com

编辑：旧的移动珍珠链接似乎已关闭。 这是一个有效的方法： http : //mobilepearls.com/labs/native-android-api/ndk/docs/opensles/index.html

Answer 2

在Google I / O 2013的“ 高性能音频”会议上（由Ian Ni-Lewis介绍，他对原始帖子发表了评论。我很惊讶他没有对此发表评论），他们谈论了Nexus4。在视频中演示文稿的内容，跳到27:25。

与许多其他使用44.1kHz原始采样率的设备不同，Nexus 4使用48kHz。 如果您以44.1kHz的频率提交数据，则必须通过慢速路径上的重采样器。 另一个区别是Nexus 4的缓冲区大小为240帧，这可能会导致回调中出现常规抖动。 链接的视频中对此都有所有说明。

Answer 3

我建议您使用本机代码进行所有音频捕获和对时间敏感的处理，并使用JNI在SDK和NDK组件之间进行交互。

您可以在Android NDK发行版中找到本机音频项目示例代码，向您展示如何在C / C ++中进行音频处理