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Android Audio 適応問題の共有：Android デバイスのオーディオ問題を解決する方法を探る

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DebugAndOptimize#Android#Debug

前書き

今日の共有では、二つのクライアントデバイスが接続される際に、

携帯電話で録音してもう一方に再生する際に、

一方の音声に問題が発生する場合について探ります。

例えば、ノイズ、音量の不安定さ、突然の変化などです。

これらの問題の可能性のある原因を分析し、

解決策を提供します。

同様の問題を抱えている方、

または興味がある方は、

この共有を参考にしてください。

分析プロセスの共有

第一歩：問題の再現
* `Samsnug SM-G900I Android 6.0.2` でテストし、再現した結果 
  - 状況: 背景で音楽が再生されている時

 Clinet A と Client B が接続に成功し、通話を行う（録音をもう一方に送信）際に、

 Clinet A の携帯電話の音楽にノイズが入り、音量が不安定になり、突然大きくなるなどの問題が発生

  - 期待される結果: 背景で音楽が再生されている時、音楽の再生に影響がないこと
第二歩：問題の方向性を探る
* 初期の方向性として以下の方法で問題解決を試みる - アプリのソースコードを読み、特定のコードをミュートしてどの部分が実際に影響を与えるかをテスト 
   例えば：`AudioRecord、AudioTrack`をミュートするなどして、問題の範囲を絞る

 - `関連する可能性を考える`、例えば `オーディオフォーカス` を研究する：
   その特性を発見

   携帯電話は一度に一つのアプリしかオーディオフォーカスを取得できない

   各アプリはフォーカス喪失のリスナーを設定できる

   したがって、このリスナーを検出すると、

   各アプリが自動的に音量を下げる可能性がある（これは制御不能）

   ただし、現在のコードにオーディオフォーカスを取得する動作があるかどうかを再度調査する

 - インターネットをサーフィンして、他の人が同じ問題を経験したかどうかを調べる

   例えば：ネット記事を参考にする
    1. [Androidオーディオと他のアプリの重音の問題](https://www.itread01.com/content/1541940035.html)
    2. [Android Developer オーディオ出力の変化を処理する](https://developer.android.com/guide/topics/media-apps/volume-and-earphones)
    3. [Android オーディオシステム](https://www.twblogs.net/a/5d160b34bd9eee1e5c828cb5)
    4. [Android Developer オーディオフォーカスを管理する](https://developer.android.com/guide/topics/media-apps/audio-focus)
第三歩：問題の解決策を探る
* 問題解決の時間を短縮し、効率を高めて期待される結果を達成するために、 
まず上記の第二歩を経て、可能な方向性と解決策を考える

最初から一つの方向に集中して研究し、

最後に間違った方向を見つけることを避けるため

間接的に効率が低下することを避けるため

可能性を考える習慣を持つ
  • 上記の分析を通じて、いくつかの方法を発見

    • ハードウェア抽象層（HAL）を調整することで、

      ただし、私たちはAndroidアプリケーション層を開発しているため、

      HALを変更する可能性は非常に低い

      ハードウェア開発者でない限り、このルールを根本的に変更することはできない

      ここでは他の人が共有した変更方法：

      デバッグノート --- リアルタイム録音にノイズが発生する問題

    • もう一つの方法は、AudioSourceの入力元を変更することです。

       AudioSource.DEFAULT:默認音頻來源
 AudioSource.MIC:麥克風（一般主mic的音源）
 AudioSource.VOICE_UPLINK:電話上行
 AudioSource.VOICE_DOWNLINK:電話下行
 AudioSource.VOICE_CALL:電話、含上下行
 AudioSource.CAMCORDER:相機旁的麥克風音源
 AudioSource.VOICE_RECOGNITION:語音識別 (語音辨識的音源)
 AudioSource.VOICE_COMMUNICATION:網路語音通話  (用於網路通話的音源 如VoIP)
 AudioSource.VOICE_PERFORMANCE 實時處理錄音並播放的音源（通常用於卡拉ok app）
 AudioSource.REMOTE_SUBMIX 音頻子混音的音源

      元のソースコードでは AudioSource.VOICE_COMMUNICATION を使用しています。

      実際に AudioSource.MIC または AudioSource.VOICE_RECOGNITION を使用して録音すると、

      この状況では雑音や音量の変動が発生しません。

      試行後の行動記録：

      （これは私の例です。同じ問題に直面した場合、参考にしてください。ただし、自分でテストすることをお勧めします。）

      • AudioSource.VOICE_COMMUNICATION は音量の変動、音割れ、雑音を引き起こし、音は拾えますが、親側で受け取る音声に遅延があるように聞こえます。

      • AudioSource.VOICE_PERFORMANCE は音量の変動はありませんが、親側で音が受信されません。

      • AudioSource.REMOTE_SUBMIX は音量の変動はありませんが、システムのキー音しか拾いません。

その他の知識点記録

  • 後にAudio HALにバージョン差異があることが判明しました。 各AndroidバージョンのAudio HAL使用差異の簡単な説明：

    Androidバージョン Audio HALバージョン
    Android 8未満 旧HAL
    Android 8 2.0
    Android 9 4.0
    Android 10 5.0
    Android 11 6.0
    Android 12 7.0
    × 内容は公式発表に基づいており、サプライヤーがAudio HALを独自に変更していない場合のバージョンは上記の通りです。

    • 旧版Audio HALの情報は公式ドキュメントを参照してください。

    • 旧版Audio HALのソースコードを確認できます。

    • 旧版Audio.h

    • 新版Audio HALについてはこちらを参照してください。 各バージョンのHAL間には若干の差異がある可能性があるため、問題に応じて研究し、アプリケーション層で最適な形に調整することができます。

    • コマンド adb shell lshal を使用すると、現在のHIDLのバージョンを確認できます（Android 8.0以降にHIDLが追加されました）。 HIDL = HALのAIDLのようなものと考えてください。

終場総括

  • 最後のこの問題 私はその時に小さな変更を加えました それは録音の AudioSource.VOICE_COMMUNICATIONをAudioSource.MICに変更することです これで期待通りの効果が得られました

  • 時には問題を解決するために、

経験や問題が一目でわからないことがあります。

このようなハードウェアの調整の問題では、

一つ一つ理解し分析する必要があります。

最後には一行のコード変更だけで済むかもしれませんが、

問題解決の過程で

開発しているものの実際のノウハウを

より深く理解することができます。

これが将来他の問題に直面した時や関連する問題に役立ちます。

これらは将来の経験となります。

  • もちろん、問題によって

解決にどれだけの時間をかけるかを決める必要があります。

それがあなたの発展に役立つかどうかも

自分で考える必要があります。

  • しかし、私は多く研究する習慣があります。

問題を解決した時に質問されても

自分がどう解決したかを知らないことがないようにするためです。

これは一種の保険行動とも言えます。