Android 音频开发之音频焦点处理

一、前言

Android是多任务系统，Audio系统是竞争资源。在Android系统中允许多个应用同时播放音频，例如，我们在播放音乐的时候，点开了一个视频，如果音乐和视频声音混合在一起，这样就会让人不爽；如果，我们在听音乐的时候，收到信息，我们又希望能听到信息的提示音，可以让音乐的声音先降低，在结束音结束后再恢复音量。为了管理音频焦点，Android引入音频焦点(audio focus)这一特性。

这种机制是需要各个程序合作完成的，需要所有使用Audio资源的程序都按照这种机制来做，而如果有程序在它失去Audio Focus的时候仍然在使用Audio，Audio Focus拿它也没办法。而这一点对于开放系统的Android来说很致命的：用户可能安装没遵守这种机制的程序，或者版本太老还没引入这种机制的程序，这最终会导致很差的用户体验。

二、设计原则

如果，我们的APP没有遵循Audio Focus的机制来管理Audio资源的竞争，就会出现上述的音乐和视频声音混合在一起的情况，用户体验极差。那么对于音频焦点的处理流程，大致可以归纳为一下几点:

1. 在使用音频前(例如播放音乐)，需要先获取焦点，如果成功获取到焦点，才应该正式开始工作。
2. 当其他app请求了焦点，而此时我们的app失去焦点，我们需要做相应的处理。例如，如果是短暂型失去焦点，我们可以暂停工作，如果是永久性失去焦点，我们就停止工作。
3. 当完成工作后，我们需要手动释放音频焦点。

三、Audio Focus的申请与释放

3.1 Android 8.0（API 级别 26） 之前

3.1.1 Audio Focus的申请

获取Audio Focus用requestAudioFocus()方法，我们看一下的方法参数

public int requestAudioFocus(OnAudioFocusChangeListener l, int streamType, int durationHint)

第一个参数：OnAudioFocusChangeListener
申请成功之后监听Audio Focus使用情况的Listener，后续如果有别的程序要竞争Audio Focus，都是通过这个Listener的onAudioFocusChange()方法来通知这个Audio Focus的使用者的。

AudioManager.OnAudioFocusChangeListener afChangeListener =
      new AudioManager.OnAudioFocusChangeListener() {
	  	public void onAudioFocusChange(int focusChange) {
	  		if (focusChange == AudioManager.AUDIOFOCUS_LOSS) {
	  			//长时间丢失焦点,当其他应用申请的焦点为AUDIOFOCUS_GAIN时，会触发此回调事件
	  			//例如播放QQ音乐，网易云音乐等
	  			//此时应当暂停音频并释放音频相关的资源。
            } else if (focusChange == AudioManager.AUDIOFOCUS_LOSS_TRANSIENT) {
            	//短暂性丢失焦点，当其他应用申请AUDIOFOCUS_GAIN_TRANSIENT或AUDIOFOCUS_GAIN_TRANSIENT_EXCLUSIVE时，会触发此回调事件
            	//例如播放短视频，拨打电话等。
                //通常需要暂停音乐播放
          	} else if (focusChange == AudioManager.AUDIOFOCUS_LOSS_TRANSIENT_CAN_DUCK) {
          		//短暂性丢失焦点并作降音处理，当其他应用申请AUDIOFOCUS_GAIN_TRANSIENT_MAY_DUCK时，会触发此回调事件
          		//通常需要降低音量
          	} else if (focusChange == AudioManager.AUDIOFOCUS_GAIN) {}
          		//当其他应用申请焦点之后又释放焦点会触发此回调
                //可重新播放音乐
        	}
        };

第二个参数：streamType
这个参数和Android中的AudioManager有关系，涉及到手机上的音频管理策略。
Android将系统的声音分为以下几类常见的（未写全）：

STREAM_ALARM：警告声
STREAM_MUSCI：音乐声，例如music等
STREAM_RING：铃声
STREAM_SYSTEM：系统声音 ，例如低电提示音，锁屏音等
STREAM_VOCIE_CALL：电话声音

第三个参数：durationHint
用于表明音频焦点的持续时间，这个很关键，它也有许多种类型。

• AudioManager.AUDIOFOCUS_GAIN: API文档说请求的这类音频焦点持续时间是未知的，通常用来表示长时间获取焦点，可以用来播放音乐，录音等等。
• AudioManager.AUDIOFOCUS_GAIN_TRANSIENT: 表明请求的音频焦点持续时间比较短，通常用来播放导航路线的声音，或者播放通知声音。
• AudioManager.AUDIOFOCUS_GAIN_TRANSIENT_MAY_DUCK: 这个也是表明请求的音频焦点持续时间比较短，但是在这段时间内，它希望其他应用以较低音量继续播放。例如，我们在使用导航的时候可以听音乐，当出现导航语音的时候，音乐音量会降低以便我们能听清楚导航的语音，当导航语音播放完毕后，音乐恢复音量，继续播放。
• AudioManager.AUDIOFOCUS_GAIN_TRANSIENT_EXCLUSIVE: 这个也是表明音请求的音频焦点持续时间比较短，但是在这段时间内，不希望任何应用(包括系统应用)来做任何与音频相关的事情，就算是降低音量播放音乐也是不被希望的。例如当我们进行录音或者语音识别的时候，我们不希望其他的声音出现干扰。

AudioManager.requestAudioFocus()的返回值表明请求的结果：

• AudioManager.AUDIOFOCUS_REQUEST_FAILED表明请求焦点失败
• AudioManager.AUDIOFOCUS_REQUEST_GRANTED表明请求焦点成功。

3.1.2 Audio Focus的释放

当我们成功请求焦点后，就可以做一些与音频有关的事情，例如播放音乐，录音，或者语音识别。当完成这些工作后，我们必须调用AudioManager.abandonAudioFocus(onAudioFocusChangeListener l)释放音频焦点。

代码示例

public class AudioFocusManager{
	private AudioManager mAudioManager;

    public AudioFocusManager(Context context) {
        mAudioManager = (AudioManager) context.getSystemService(Context.AUDIO_SERVICE);
    }
	
	AudioManager.OnAudioFocusChangeListener afChangeListener =
      new AudioManager.OnAudioFocusChangeListener() {
	  	public void onAudioFocusChange(int focusChange) {
	  		if (focusChange == AudioManager.AUDIOFOCUS_LOSS) {
	  			//长时间丢失焦点,当其他应用申请的焦点为AUDIOFOCUS_GAIN时，会触发此回调事件
	  			//例如播放QQ音乐，网易云音乐等
	  			//此时应当暂停音频并释放音频相关的资源。
            } else if (focusChange == AudioManager.AUDIOFOCUS_LOSS_TRANSIENT) {
            	//短暂性丢失焦点，当其他应用申请AUDIOFOCUS_GAIN_TRANSIENT或AUDIOFOCUS_GAIN_TRANSIENT_EXCLUSIVE时，会触发此回调事件
            	//例如播放短视频，拨打电话等。
                //通常需要暂停音乐播放
          	} else if (focusChange == AudioManager.AUDIOFOCUS_LOSS_TRANSIENT_CAN_DUCK) {
          		//短暂性丢失焦点并作降音处理，当其他应用申请AUDIOFOCUS_GAIN_TRANSIENT_MAY_DUCK时，会触发此回调事件
          		//通常需要降低音量
          	} else if (focusChange == AudioManager.AUDIOFOCUS_GAIN) {}
          		//当其他应用申请焦点之后又释放焦点会触发此回调
                //可重新播放音乐
        	}
        };
    /**
     * 获取音频焦点
     */
	public void requestFocus() {
		int result = mAudioManager.requestAudioFocus(afChangeListener, AudioManager.STREAM_MUSIC, AudioManager.AUDIOFOCUS_GAIN);
	}
	
    /**
     * 释放音频焦点
     */
    public void releaseAudioFocus() {
            mAudioManager.abandonAudioFocus(afChangeListener);
        }
    }
}

3.2 Android 8.0（API 级别 26） 以及更高的版本

从 Android 8.0（API 级别 26）开始，当您调用 requestAudioFocus() 时，必须提供 AudioFocusRequest 参数。要释放音频焦点，请调用 abandonAudioFocusRequest() 方法，该方法也接受 AudioFocusRequest 作为参数。在请求和放弃焦点时，应使用相同的 AudioFocusRequest 实例。

要创建 AudioFocusRequest，请使用 AudioFocusRequest.Builder。由于焦点请求始终必须指定请求的类型，因此此类型会包含在构建器的构造函数中。使用构建器的方法来设置请求的其他字段。

FocusGain 字段为必需字段；所有其他字段均为可选字段。

方法	备注
setFocusGain()	每个请求中都必须包含此字段。此字段的值与 Android 8.0 之前的 requestAudioFocus() 调用中所使用的 durationHint 值相同：AUDIOFOCUS_GAIN、AUDIOFOCUS_GAIN_TRANSIENT、AUDIOFOCUS_GAIN_TRANSIENT_MAY_DUCK 或 AUDIOFOCUS_GAIN_TRANSIENT_EXCLUSIVE。
setAudioAttributes()	这个方法是用来描述app的使用情况。这方法需要传入一个AudioAttributes对象，这个对象也是使用Builder模式来构造，例如使用AudioAttributes.Builder.setUsage()来描述使用这个音频来干什么，我们可以传入一个AudioAttributes.USAGE_MEDIA来表明用这个音频来作为媒体文件来播放，也可以传入一个AudioAttributes.USAGE_ALARM来表明用这个来作为闹铃。
setWillPauseWhenDucked()	当其他应用使用 AUDIOFOCUS_GAIN_TRANSIENT_MAY_DUCK 请求焦点时，持有焦点的应用通常不会收到 onAudioFocusChange() 回调，因为系统可以自行降低音量。如果您需要暂停播放而不是降低音量，请调用 setWillPauseWhenDucked(true)，然后创建并设置 OnAudioFocusChangeListener，具体如自动降低音量中所述。
setAcceptsDelayedFocusGain()	当焦点被其他应用锁定时，对音频焦点的请求可能会失败。此方法可实现延迟获取焦点，即在焦点可用时异步获取焦点。请注意，要使“延迟获取焦点”起作用，您还必须在音频请求中指定 AudioManager.OnAudioFocusChangeListener，因为您的应用必须收到回调才能知道自己获取了焦点。
setOnAudioFocusChangeListener()	只有当您在请求中还指定了 willPauseWhenDucked(true) 或 setAcceptsDelayedFocusGain(true) 时，才需要 OnAudioFocusChangeListener。有两个方法可以设置监听器：一个带处理程序参数，一个不带。处理程序是运行监听器的线程。如果您未指定处理程序，则会使用与主 Looper 关联的处理程序。

延迟获取焦点

在Android 8.0之前，当我们请求音频焦点的时候，只会返回两种结果，要么请求成功(AUDIOFOCUS_REQUEST_GRANTED)，要么请求失败(AUDIOFOCUS_REQUEST_FAILED)。

而从Android 8.0开始，还有一种结果，延迟成功请求(AUDIOFOCUS_REQUEST_DELAYED)，这个也是成功的请求，但是这个请求具有延迟性。例如当我们处于通话状态的时候，我们很显然不希望任何app来获取到音频焦点来做些事，例如播放音乐。

然而只有设置过AudioFocusRequest.Builder.setAcceptsDelayedFocusGain(true)才能获取到这种结果。那么我们怎么知道什么时候获取到了音频焦点呢，当然还需要设置AudioManager.OnAudioFocusChangeListener这个音频焦点变化的监听器，通过回调确认何时获取到了音频焦点。

自动降低音量

在Android 8.0之前，如果请求焦点使用了AudioManager.AUDIOFOCUS_GAIN_TRANSIENT_MAY_DUCK参数，它表明希望拥有了音频焦点的其他应用降低音量来使用音频，然而并不是所有的应用都会这样做(有可能开发者忘记了优化)，因为这并不是系统强制的。 从Android 8.0开始，这个降低音量的工作，就是系统默认行为了，可以说是一个良心的优化。

如果不希望系统自动降低音量，而是想自己控制，这个可以通过AudioFocusRequest.Builder.setWillPauseWhenDucked(true)方法取消系统的默认行为，然后通过监听音频焦点变化，来自己处理。

代码示例

public class AudioFocusManager{
	private AudioManager mAudioManager;
	private AudioFocusRequest focusRequest;

    public AudioFocusManager(Context context) {
        mAudioManager = (AudioManager) context.getSystemService(Context.AUDIO_SERVICE);
    }
	
	AudioManager.OnAudioFocusChangeListener afChangeListener =
      new AudioManager.OnAudioFocusChangeListener() {
	  	public void onAudioFocusChange(int focusChange) {
	  		if (focusChange == AudioManager.AUDIOFOCUS_LOSS) {
	  			//长时间丢失焦点,当其他应用申请的焦点为AUDIOFOCUS_GAIN时，会触发此回调事件
	  			//例如播放QQ音乐，网易云音乐等
	  			//此时应当暂停音频并释放音频相关的资源。
            } else if (focusChange == AudioManager.AUDIOFOCUS_LOSS_TRANSIENT) {
            	//短暂性丢失焦点，当其他应用申请AUDIOFOCUS_GAIN_TRANSIENT或AUDIOFOCUS_GAIN_TRANSIENT_EXCLUSIVE时，会触发此回调事件
            	//例如播放短视频，拨打电话等。
                //通常需要暂停音乐播放
          	} else if (focusChange == AudioManager.AUDIOFOCUS_LOSS_TRANSIENT_CAN_DUCK) {
          		//短暂性丢失焦点并作降音处理，当其他应用申请AUDIOFOCUS_GAIN_TRANSIENT_MAY_DUCK时，会触发此回调事件
          		//通常需要降低音量
          	} else if (focusChange == AudioManager.AUDIOFOCUS_GAIN) {}
          		//当其他应用申请焦点之后又释放焦点会触发此回调
                //可重新播放音乐
        	}
        };
    /**
     * 获取音频焦点
     */
	public void requestFocus() {
		//版本兼容
		if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.O) {
			AudioAttributes playbackAttributes = new AudioAttributes.Builder()
            	.setUsage(AudioAttributes.USAGE_GAME)
            	.setContentType(AudioAttributes.CONTENT_TYPE_MUSIC)
            	.build();
    	
    		focusRequest = new AudioFocusRequest.Builder(AudioManager.AUDIOFOCUS_GAIN)
            	.setAudioAttributes(playbackAttributes)
            	.setAcceptsDelayedFocusGain(true)
            	.setOnAudioFocusChangeListener(afChangeListener)
            	.build();
            
			int result = audioManager.requestAudioFocus(focusRequest);
		} else {
		 	int result = mAudioManager.requestAudioFocus(this, AudioManager.STREAM_MUSIC, AudioManager.AUDIOFOCUS_GAIN);
		}
	}
	
    /**
     * 释放音频焦点
     */
    public void releaseAudioFocus() {
    	//版本兼容
    	if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.O) {
            mAudioManager.abandonAudioFocusRequest(focusRequest);
        } else {
            mAudioManager.abandonAudioFocus(afChangeListener);
        }
        }
    }
}

官方文档

https://developer.android.google.cn/guide/topics/media-apps/audio-focus

本文地址：https://blog.csdn.net/weixin_42046829/article/details/108704873