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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：
1 float AudioPolicyManagerBase::volIndexToAmpl(audio_devices_t device, const StreamDescriptor& streamDesc, 2 int indexInUi) 3 { 4 device_category deviceCategory = getDeviceCategory(device); 5 const VolumeCurvePoint *curve = streamDesc.mVolumeCurve[deviceCategory]; 6 7 // the volume index in the UI is relative to the min and max volume indices for this stream type 8 int nbSteps = 1 + curve[VOLMAX].mIndex - 9 curve[VOLMIN].mIndex;10 int volIdx = (nbSteps * (indexInUi - streamDesc.mIndexMin)) /11 (streamDesc.mIndexMax - streamDesc.mIndexMin);12 13 // find what part of the curve this index volume belongs to, or if it‘s out of bounds14 int segment = 0;15 if (volIdx < curve[VOLMIN].mIndex) { // out of bounds16 return 0.0f;17 } else if (volIdx < curve[VOLKNEE1].mIndex) {18 segment = 0;19 } else if (volIdx < curve[VOLKNEE2].mIndex) {20 segment = 1;21 } else if (volIdx <= curve[VOLMAX].mIndex) {22 segment = 2;23 } else { // out of bounds24 return 1.0f;25 }26 27 // linear interpolation in the attenuation table in dB28 float decibels = curve[segment].mDBAttenuation +29 ((float)(volIdx - curve[segment].mIndex)) *30 ( (curve[segment+1].mDBAttenuation -31 curve[segment].mDBAttenuation) /32 ((float)(curve[segment+1].mIndex -33 curve[segment].mIndex)) );34 35 float amplification = exp( decibels * 0.115129f); // exp( dB * ln(10) / 20 )36 37 return amplification;38 }
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）
1 const AudioPolicyManagerBase::VolumeCurvePoint2 AudioPolicyManagerBase::sSpeakerMediaVolumeCurve[AudioPolicyManagerBase::VOLCNT] = {3 {1, -59.1f}, {20, -48.3f}, {60, -24.4f}, {100, 0.0f}4 };
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[] { 5, // STREAM_VOICE_CALL 7, // STREAM_SYSTEM 7, // STREAM_RING 15, // STREAM_MUSIC 7, // STREAM_ALARM 7, // STREAM_NOTIFICATION 15, // STREAM_BLUETOOTH_SCO 7, // STREAM_SYSTEM_ENFORCED 15, // STREAM_DTMF 15 // 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。