Android 4.4 音量调节流程分析(二)
之前在Android 4.4 音量调节流程分析(一)里已经有简单的分析音量控制的流程,今天想接着继续分析下音量大小计算的方法。对于任一播放文件而言其本身都有着固定大小的音量Volume_Max,而在AudioPolicyManagerBase.cpp文件中音量调节可以理解为在Volume_Max的基础上乘以系数κ(0≤κ≤1)。
现在对AudioPolicyManagerBase.cpp中volIndexToAmpl函数做具体分析,volIndexToAmpl的函数定义如下:
float AudioPolicyManagerBase::volIndexToAmpl(audio_devices_t device, const StreamDescriptor& streamDesc,
int indexInUi)
{
device_category deviceCategory = getDeviceCategory(device);
const VolumeCurvePoint *curve = streamDesc.mVolumeCurve[deviceCategory];
// the volume index in the UI is relative to the min and max volume indices for this stream type
int nbSteps = + curve[VOLMAX].mIndex -
curve[VOLMIN].mIndex;
int volIdx = (nbSteps * (indexInUi - streamDesc.mIndexMin)) /
(streamDesc.mIndexMax - streamDesc.mIndexMin); // find what part of the curve this index volume belongs to, or if it's out of bounds
int segment = ;
if (volIdx < curve[VOLMIN].mIndex) { // out of bounds
return 0.0f;
} else if (volIdx < curve[VOLKNEE1].mIndex) {
segment = ;
} else if (volIdx < curve[VOLKNEE2].mIndex) {
segment = ;
} else if (volIdx <= curve[VOLMAX].mIndex) {
segment = ;
} else { // out of bounds
return 1.0f;
} // linear interpolation in the attenuation table in dB
float decibels = curve[segment].mDBAttenuation +
((float)(volIdx - curve[segment].mIndex)) *
( (curve[segment+].mDBAttenuation -
curve[segment].mDBAttenuation) /
((float)(curve[segment+].mIndex -
curve[segment].mIndex)) ); float amplification = exp( decibels * 0.115129f); // exp( dB * ln(10) / 20 ) return amplification;
}
在该段代码内,主要是获取以下的7个变量值:
1.deviceCategory:Android系统中设备种类有如下三种,即DEVICE_CATEGORY_HEADSET,DEVICE_CATEGORY_SPEAKER & DEVICE_CATEGORY_EARPIECE。若当前使用Speaker播放音频流时,则deviceCategory即对应DEVICE_CATEGORY_SPEAKER;
2.curve:音量曲线是由Audio_Stream & device_Category两者共同决定,所有匹配类型都可以在sVolumeProfiles矩阵中获得,以Audio_Stream = AUDIO_STREAM_MUSIC & device_Category = DEVICE_CATEGORY_SPEAKER为例,则其对应的音量曲线为 sSpeakerMediaVolumeCurve;
sSpeakerMediaVolumeCurve:(以该音量曲线为例作数值计算)
const AudioPolicyManagerBase::VolumeCurvePoint
AudioPolicyManagerBase::sSpeakerMediaVolumeCurve[AudioPolicyManagerBase::VOLCNT] = {
{, -59.1f}, {, -48.3f}, {, -24.4f}, {, 0.0f}
};
从sSpeakerMediaVolumeCurve数组可以知道是由4个点来将音量曲线分为4个部分,分别为1~20、20~60、60~100。其中每个点中参数含义为:
class VolumeCurvePoint
{
public:
int mIndex;//百分制下标
float mDBAttenuation;//衰减
};
3.nbSteps:为了避免计算时出现循环小数,系统中将UI界面VolumeIndex转化为0~100,以sSpeakerMediaVolumeCurve为例,curve[VOLMAX].mIndex = 100,curve[VOLMIN].mIndex = 1,所以nbSteps = 1 + 100 -1 = 100;
4.volIdx:volIdx的求解过程其实就是将UI界面的音量Index转化为百进制的过程,其中AudioStream对应的indexInUi_Max可以在AudioService.java中获得,STREAM_MUSIC对应数值为15,故streamDesc.mIndexMax = 15,streamDesc.mIndexMin = 0,则volIdx = (20/3)*indexInUi。
//AudioService.java
/** @hide Maximum volume index values for audio streams */
private static final int[] MAX_STREAM_VOLUME = new int[] {
, // STREAM_VOICE_CALL
, // STREAM_SYSTEM
, // STREAM_RING
, // STREAM_MUSIC
, // STREAM_ALARM
, // STREAM_NOTIFICATION
, // STREAM_BLUETOOTH_SCO
, // STREAM_SYSTEM_ENFORCED
, // STREAM_DTMF
// STREAM_TTS
};
5.segment:是用来确定UI音量界面上的VolumeIndex转化为百进制处于哪一个区间内。
6.decibels:VolumeIndex对应的音量衰减,单位为dB。其计算公式如下图所示:
若想实现speaker每音阶之间的衰减差为M(dB),其计算方法就是计算decibels_Index_N & decibels_Index_(N+1)之间的差值。为了方便计算,可以默认N & N+1属于同一segment,这样
因为curve[VOLMAX].mDBAttenuation一般为0,即不衰减状态(当然也有可能为负数,但不管怎样,curve[VOLMAX].mDBAttenuation是最容易确定的值),所以一般计算是从segment = 2开始计算,这样在60~100区间内Δdecibels的值就为:
Δdecibels = (20/3)*((0 - curve[2].mDBAttenuation)/(100 - 60)) = -(curve[2].mDBAttenuation/6)
令Δdecibels = M,则curve[2].mDBAttenuation = -6M,依次类推curve[1].mDBAttenuation = -12M,curve[0].mDBAttenuation = -15M。
7.amplification:放大/缩小倍数。将求得的decibels带入公式就可以直接求到,没有什么特别要说的。
总结:该篇文章以sSpeakerMediaVolumeCurve为例,描述了音量衰减值的计算过程。其它音量曲线调节可以按照该方法同样实现。
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