需要了解 Audio Record 和 AudioTrack 如何用于原始 PCM 捕获和播放

Question

我在线程中使用以下代码从麦克风捕获原始音频样本并通过扬声器播放。

public void run(){
            short[] lin = new short[SIZE_OF_RECORD_ARRAY];
            int num = 0;
            // am = (AudioManager) this.getSystemService(Context.AUDIO_SERVICE); // -> MOVED THESE TO init()
            // am.setMode(AudioManager.MODE_IN_COMMUNICATION);
            record.startRecording();
            track.play();
            while (passThroughMode) {
            // while (!isInterrupted()) {
                num = record.read(lin, 0, SIZE_OF_RECORD_ARRAY);
                for(i=0;i<lin.length;i++)
                    lin[i] *= WAV_SAMPLE_MULTIPLICATION_FACTOR; 
                track.write(lin, 0, num);
            }
            // /*
            record.stop();
            track.stop();
            record.release();
            track.release();
            // */
        }  

其中record 是AudioRecord，track 是Audiotrack。我需要详细了解（如果可能，以简化的方式）AudioRecord 如何存储 PCM 数据以及 AudioTrack 如何播放 PCM 数据。到目前为止，我是这样理解的：

随着while()循环的不断运行，record获得了SIZE_OF_RECORD_ARRAY个样本（目前为1024），如图。样本连续保存在 lin[] 短裤数组中（16 位短裤，因为我使用的是 16 位 PCM 编码）。这是由record.read() 完成的。然后track.write() 将这些样本放在由硬件播放的扬声器中。这是正确的还是我在这里遗漏了什么？

Answer 1

至于样本在内存中的布局方式；它们只是声波的线性近似数组，在离散时间拍摄（如您的图所示）。在立体声的情况下，样本将被交织（LRLRLRLR...）。

说到音频的路径，你基本上是对的，尽管还涉及更多步骤：

• 将数据写入 Java AudioTrack 会导致它对 native helper class 进行 JNI（Java 原生接口）调用，而 native helper class 又会调用 native AudioTrack class。

• AudioTrack 归 AudioFlinger 所有，它定期从给定输出线程上的所有 AudioTrack 中获取数据（已由 AudioMixer 混合）并将其写入 audio HAL output stream class。

• 从那里数据进入user-space ALSA library，并通过几个中间步骤进入kernel-space PCM driver。然后从那里further on；通常会通过某种应用各种声学补偿滤波器的 DSP，最终进入硬件编解码器，后者控制扬声器 DAC 和放大器。

从内置麦克风录制时，您的步骤大致相同，只是它们的顺序相反。

请注意，其中一些步骤（基本上是音频 HAL 及以下的所有步骤）是特定于平台的，因此不同供应商的平台（甚至同一供应商的不同平台）可能会有所不同。