Automotive audio策略总结

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#android #audio #AAOS

于 2024-12-27 16:05:13 首次发布

1.音频焦点

1.1 为什么会有音频焦点机制？

在车辆环境中，可能存在多个应用或者服务需要同时或者交替播放音频，如导航、音乐、语音助手等。音频焦点机制允许系统协调这些音频流，确保在某一时刻只有一个或几个应用能够播放音频，从而避免声音混杂和冲突。

1.2 音频焦点的基本规则和逻辑

1.2.1 当某个应用或者服务需要播放声音的时候，它首先需要向系统请求音频焦点。系统会根据当前焦点的持有情况和应用请求的焦点类型，来决定是否授予音频焦点。如果应用获取到焦点，就可以开始播放音频内容；如果请求焦点被拒绝，则不能播放。
1.2.2 有音频播放需求的应用或者服务，在发起音频请求焦点前，应该去注册监听系统的音频焦点变化。在收到系统的系统监听变化的回调后，做出相应的动作，如开始播放、暂停播放或者释放焦点。
1.2.3 当音频播放完成后，应用需要去释放之前已经申请到的音频焦点，并注销音频变化监听器。
1.2.4 音频焦点机制是一套协调各个声源应用发声的规则，但是并不能强制去控制各个应用是否发声。因此，如果某些声源应用不遵守焦点规则，就会出现播放混乱的情况。比如在播放音乐的时候触发语音，正常情况需要暂停或者压低媒体音量，如果语音服务或者多媒体应用没有遵守焦点机制，就会出现两个声音混合听不清楚。

1.3 音频焦点请求的类型

AUDIOFOCUS_GAIN：请求独占的长时间的音频焦点，例如音乐播放的焦点请求。
AUDIOFOCUS_GAIN_TRANSIENT：请求短暂的独占的音频焦点，比如短暂的语音交互。
AUDIOFOCUS_GAIN_TRANSIENT_MAY_DUCK：请求短暂的播报，但是允许其他音源压低并继续播放，比如播放视频的时候有新消息提示或者地图播报。
AUDIOFOCUS_GAIN_TRANSIENT_EXCLUSIVE：请求短暂的独占的音频焦点，且不允许其他音源有任何声音，与 GAIN_TRANSIENT 类似，不常用。

1.4 音频焦点变化回调的类型

焦点变化回调的类型包括：

AUDIOFOCUS_GAIN ：获得音频焦点，可以播放音源。
AUDIOFOCUS_LOSS：长时间失去音频焦点，此时应该停止播放，并释放资源。
AUDIOFOCUS_LOSS_TRANSIENT：短暂失去焦点，需要暂停播放，但不必释放资源，很快会得到焦点。
AUDIOFOCUS_LOSS_TRANSIENT_CAN_DUCK：短暂失去焦点，但不必暂停播放，需要把自己的声音压低。比如音乐播放的时候，有导航播报，音乐声音压低。

1.5 车机系统中音频焦点的三种交互类型

独占
这是 Android 中最常用的交互模型。在独占交互中，一次只允许一个应用持有焦点。因此，在传入的焦点请求被授予焦点的同时，现有的焦点持有者会失去焦点。
拒绝
在拒绝交互中，传入的请求一律会遭到拒绝。例如，在通话过程中尝试播放音乐。在这种情况下，如果拨号器为某个通话持有音频焦点，而第二个应用请求获得焦点以播放音乐，则音乐应用发出的请求会收到 AUDIOFOCUS_REQUEST_FAILED 响应。由于焦点请求遭拒，因此系统不会向当前焦点持有者分派任何焦点丢失事件。
并发
并发交互是 AAOS (Android 车载系统)独有的。要实现并发交互，传入的焦点请求类型必须是 AUDIOFOCUS_GAIN_TRANSIENT_MAY_DUCK，当前焦点持有者的焦点不会丢失焦点，而新请求的应用也可以获取到焦点，允许同时发声。
处理并发的声音流通常有两种方式，一种是做音量压低处理（闪避），另一种是把不同的声音路由到不同的音响设备。
例如，如果同时提供导航提示音和媒体播放声音，媒体声音流的增益会暂时降低（闪避），以便用户能更清楚地听到导航提示。或者，导航声音流会被路由到驾驶员侧的头枕音响设备，媒体则在驾驶舱的其余音响设备中继续播放。

2.音频路由

音频路由指的是系统如何将音频流从一个或多个音频源（如音乐播放器、视频播放器、导航应用等）发送到哪些音频输出设备（如扬声器、耳机、蓝牙设备等）的过程。
大致的流程如下：
在这里插入图片描述
首先是各种音源应用产生逻辑音频流，然后在Audio Flinger中根据音频路由策略去做声音的混合，得到物理音频流，并通过HAL层输出到Android系统外部。在Android系统之外，会有一个外部混音器，用于接收Android的物理音频流，并以合适的方式将这些音频流和车辆外部的声音做混合，并将混音结果路由到合适的音响设备。
总体的结构图如下：
在这里插入图片描述

3.音量管理

3.1传统Android的音量设置

Android系统中去设置音量值的时候，会传入一个音频流类型的参数，以便对不同的类型做的音量的控制和记忆。音频流类型定义如下：

public static final String[] STREAM_NAMES = new String[] {
   
   
        "STREAM_VOICE_CALL",  	//电话
        "STREAM_SYSTEM",		//系统
        "STREAM_RING", 		//铃声
        "STREAM_MUSIC",		//音乐
        "STREAM_ALARM",		//闹钟
        "STREAM_NOTIFICATION",//通知
        "STREAM_BLUETOOTH_SCO",//蓝牙
        "STREAM_SYSTEM_ENFORCED",//系统强制
        "STREAM_DTMF",			//双音多频（拨号音）
        "STREAM_TTS"