OpenSL ES? 是無授權費、跨平臺、針對嵌入式系統精心優化的硬件音頻加速API。Android NDK 給出了使用OpenSL ES來實現native-audio的例子。本文介紹瞭如何使用OpenSL ES在Android中進行聲音編程。從OpenSL ES的編程編譯鏈接設置到創建聲音引擎、創建聲音播放器、設置播放緩衝等具體步驟。

編譯和鏈接設置

使用OpenSL ES的前提條件是在源代碼中包含 OpenSL ES的頭文件如下所示
#include <SLES/OpenSLES.h>
在gcc中的鏈接選項link option中鏈接OpenSL ES的庫文件
-lOpenSLES
OpenSL ES音頻編程步驟

具體的使用步驟如下：
1.創建聲音引擎
2.創建聲音播放器
3.設置播放緩衝

OpenSL ES的接口

OpenSL ES 主要操作的是接口（interface），大體來說有如下幾個接口：
SLObjectItf ：對象接口，
SLEngineItf ：引擎接口
SLPlayItf：播放接口
SLBufferQueueItf :緩衝隊列接口
SLEffectSendItf：音效發送接口
SLMuteSoloItf : 聲道關閉 /單聲道接口
SLVolumeItf : 聲量接口
初始化聲音引擎
除了 slCreateEngine 這一條函數是用來創建聲音引擎對象接口以外，其它的所有操作都是通過接口的成員函數完成的，現在研究如何初始化聲音引擎

初始化聲音引擎需要3個接口，要將它們聲明爲全局變量：
SLObjectItf _aud;/* 聲音引擎的對象接口 */
SLEngineItf _aud_eng;/* 聲音引擎 */
SLObjectItf _aud_mix;/* 混音器對象接口 */

首先創建聲音引擎的對象接口：
slCreateEngine(&_aud, 0, NULL, 0, NULL, NULL);
創建之後的接口並不能立即使用，我們首先要通過接口的子函數實現（Realize）它：
(*_aud)->Realize(_aud, SL_BOOLEAN_FALSE);/* 通過_aud的Realize子函數實現聲音引擎的對象接口 */
實現之後，從聲音引擎的對象中抓取聲音引擎，在這裏通過接口的子函數抓取接口（GetInterface），抓取對像是 _aud，抓取類型是引擎，抓取後存放的內存位置是先前聲明的引擎接口_aud_eng的指針位置。指令如下：
(*_aud)->GetInterface(_aud, SL_IID_ENGINE, &_aud_eng);
這樣聲音引擎就初始化了

第三步要做的是從聲音引擎中創建 ”輸出混音器“ 對象，這樣纔可以將聲音播放出來。
注意，同聲音引擎的對象一樣，由於 ”輸出混音器“ 是對象，必須創建後在實現（Realize）它。
由於”輸出混音器”創建的同時需要兩個音效參數，所以先準備好這兩個參數：第一個參數類型是聲音接口編號（SLInterfaceID），是一個數組，可以將其看成一個音效配置列表，在其中放置不同的音效編號。第二個參數是一個邏輯數組：是否強制實現聲音接口編號中對應音效，如果某個音效的邏輯爲真（SL_BOOLEAN_TRUE），則在無法實現該音效時視爲”輸出混音器”創建失敗，否則將忽略該音效。因爲安卓的聲硬件對音效的支持不同，所以最好不要強制實現，所以在第二個數組中全部填寫SL_BOOLEAN_FALSE 。

現在開始創建”輸出混音器”，環境迴響（SL_IID_ENVIRONMENTALREVERB ）是比較常見的音效，將非強制性的使用該音效。

SLInterfaceID effect[1] = {SL_IID_ENVIRONMENTALREVERB}; /*環境迴響音效 */
SLboolean effect_bool[1] = {SL_BOOLEAN_FALSE}; /* 迴響音效強制實現邏輯 */
(*_aud_eng)->CreateOutputMix(_aud_eng, &_aud_mix, 1, effect, effect_bool);/* 從聲音引擎中創建“輸出混音器” */
(*_aud_mix)->Realize(_aud_mix, SL_BOOLEAN_FALSE); /* 實現剛創建的“輸出混音器” */

這樣一來，所有的初始化工作就全部完成了。完整代碼如下：

SLObjectItf _aud;/* 聲音引擎對象 */
SLEngineItf _aud_eng;/* 聲音引擎 */
SLObjectItf _aud_mix;/* 輸出混音器對象 */

/* audio_init: 初始化OpenSL ES */
int audio_init ()
{
SLInterfaceID effect[1] = {SL_IID_ENVIRONMENTALREVERB}; /* 音效 */
SLboolean effect_bool[1] = {SL_BOOLEAN_FALSE}; /*音效強制實現邏輯 */

slCreateEngine(&_aud, 0, NULL, 0, NULL, NULL);/* 創建聲音引擎對象 */
(*_aud)->Realize(_aud, SL_BOOLEAN_FALSE);/* 實現聲音引擎對象 */
(*_aud)->GetInterface(_aud, SL_IID_ENGINE, &_aud_eng);/* 從聲音引擎對象中抓取聲音引擎 */
(*_aud_eng)->CreateOutputMix(_aud_eng, &_aud_mix, 1, effect, effect_bool);/* 通過聲音引擎創建輸出混音器對象，並且非強制性的開啓環境混響效果 */
(*_aud_mix)->Realize(_aud_mix, SL_BOOLEAN_FALSE);/* 實現混音器對象 */

return;
}

創建播放器對象

初始化引擎之後，還要創建一個播放器對象，就可以在播放器中輸出聲音了
播放器對象和輸出混音器一樣，是對象，創建後需要進行實現：
SLObjectItf _aud_plyobj; /*播放器對象 */
(*_aud_eng)->CreateAudioPlayer(_aud_eng, &_aud_plyobj, &sndsrc, &sndsnk, 3, ids, req);
/* 這是創建聲音播放器對象aud_plyobj的函數 */
前兩個參數分別把聲音引擎和播放器引擎的指針位置填上就可以了
真正需要填寫的是後面4個參數：
sndsrc: 聲音數據源
sndsnk:聲音輸出池(data sink)，也就是聲音輸出設備
3:功能清單數目，我們要讓播放器支持3種功能
ids: 功能清單，要讓播放器支持的功能
req:功能強制實現邏輯
下面逐一來分析這5個參數

sndsrc是聲源，類型是SLDataSource, 是一個有兩個成員的結構，兩個成員分別是：
pLocator: 數據定位器(DataLocator)的指針位置
PFormat:數據定位器指向數據的格式指針位置，在這裏使用pcm 聲音格式
那麼首先看這兩種結構:
1:數據定位器就是定位要播放聲音數據的存放位置，分爲4種：內存位置，輸入/輸出設備位置，緩衝區隊列位置，和midi緩衝區隊列位置。由於我們可以靈活的對緩衝區隊列進行安排並設置播放後回傳函數，而且我們使用的是pcm聲音格式，所以我們採取第三種數據定位器：
SLDataLocator_BufferQueue loc_bufq; /* 緩衝區隊列定位器 */
2:數據格式，由於我們採用的是pcm聲音格式，所以我們使用：
SLDataFormat_PCM format_pcm; /* pcm 數據格式 */
接下來，我們要填寫 ”緩衝區隊列定位器“ 與 “pcm數據格式“ 這兩種結構的內容

我們要在SLDataLocator_BufferQueue類型變量 loc_bufq中填上的是
SLDataLocator_BufferQueue loc_bufq = { /* 緩衝區隊列定位器 */
SL_DATALOCATOR_BUFFERQUEUE, /* 必須填成左邊這樣,表示數據定位器將定位緩衝區隊列 */
2 /* 緩衝隊列裏的緩衝數目,這裏我們填寫2個緩衝 */
};
我們要在SLDataFormat_PCM類型變量 format_pcm中填上的是
SLDataFormat_PCM format_pcm = { /* pcm 數據格式 */
SL_DATAFORMAT_PCM, /* 必須填成左邊這樣,表示pcm 數據格式 */
1, /* 這裏是聲道數目，多聲道數目將交錯存放，而不是整體存放，我們使用單聲道 */
SL_SAMPLINGRATE_8, /*採樣率，我們使用 8kHz的採樣率，質量不是很好 */
SL_PCMSAMPLEFORMAT_FIXED_16, /*採樣大小，我們使用固定的 16bit採樣 */
SL_PCMSAMPLEFORMAT_FIXED_16,/*容器大小，和採樣大小保持一致就不會失真，我們採用 16bit容器*/ SL_SPEAKER_FRONT_CENTER, /* 聲道映射掩碼，在這裏，我們將不用的聲道映射到不同的擴音器中，在這裏，由於我們的聲音是單聲道，所以我們將其映射到安卓設備的主擴音器, 也就是前中擴音器：SPEAKER_FRONT_CENTER */
SL_BYTEORDER_LITTLEENDIAN /* 尾序：小端模式 */
};

這樣，我們這完成了聲源參數:
sndsrc
我們還要完成剩下的4個參數，也就是：
sndsnk:聲音輸出池(data sink)，也就是聲音輸出設備
3:功能清單數目，我們要讓播放器支持3種功能
ids: 功能清單，我們要讓播放器支持的功能
req:功能強制實現邏輯

從聲音輸出池開始，聲音輸出池和聲源的成員差不多：
pLocator: 數據定位器(DataLocator)的指針位置
PFormat:數據定位器指向數據的格式指針位置

但聲音輸出池需要的是SLDataLocator_OutputMix 輸出混音器數據定位器，而且不需要交代數據格式，所以只要填寫輸出混音器數據定位器就可以了：

SLDataLocator_OutputMix loc_outmix = { /* 輸出混音器數據定位器 */
SL_DATALOCATOR_OUTPUTMIX, /* 必須填成左邊這樣,表示數據定位器將定位輸出混音器 */
NULL /* 不需要交代數據格式 */
};

最後只有播放器功能清單要完成了，我們要求播放器具備3種功能，它們的編號如下：
SL_IID_BUFFERQUEUE：緩衝區隊列功能(循環播放，隨機播放…)
SL_IID_EFFECTSEND：音效功能(環境迴響，均衡器…)

SL_IID_VOLUME：音量功能(音量調節，3d聲源…)
這樣來填寫
SLInterfaceID ids[] = { /* 播放器功能列表 */
SL_IID_BUFFERQUEUE, /* 緩衝區隊列功能 */
SL_IID_EFFECTSEND,/* 音效功能 */
SL_IID_VOLUME /* 音量功能 */
};
而強制邏輯和之前提到的req完全一樣，但這3種功能是常用功能，一般的安卓設備都應具備，所以我們強制要求實現，實現不了則視爲錯誤：
SLboolean req[] = {
SL_BOOLEAN_TRUE, /* 強制實現id中對應的緩衝區隊列功能 */
SL_BOOLEAN_TRUE, /* 強制實現id中對應的音效功能 */
SL_BOOLEAN_TRUE /* 強制實現id中對應的音量功能 */
};

整合以上步驟，我們終於得到了一個聲音播放器對象 _aud_plyobj，最終指令如下：
(*_aud_eng)->CreateAudioPlayer(_aud_eng, &_aud_plyobj, &sndsrc, &sndsnk, 3, ids, req);
/* 從聲音引擎_aud_eng中創建聲音播放器對象_aud_plyobj
同其它對象一樣，我們來實現聲音播放器對象_aud_plyobj:
(*_aud_plyobj)->Realize(_aud_plyobj, SL_BOOLEAN_FALSE); /*實現聲音播放器對象 */
這樣一來，聲音播放器對象就創建好了。
OpenSL ES主要操作的是接口（interface），所以要從播放器中獲得一些接口，這樣在對接口進行操作時，就能控制聲音播放器。在這裏，我們從聲音播放器中獲得4種不同類型的接口，首先進行全局變量聲明：
SLPlayItf _aud_ply; /* 播放接口（播放，暫停…） */
SLBufferQueueItf _aud_buf; /*緩衝區接口 */
SLEffectSendItf _aud_bufefx; /*音效接口，在本播放器中將用於緩衝區 */
SLVolumeItf _aud_vol; /*音量接口 */
然後通過GetInterface成員函數從播放器對象中獲得接口:
(*_aud_plyobj)->GetInterface(_aud_plyobj, SL_IID_PLAY, &_aud_ply); /*獲得播放接口，存至_aud_ply*/
(*_aud_plyobj)->GetInterface(_aud_plyobj, SL_IID_BUFFERQUEUE, &_aud_buf); /*獲得緩衝區接口，存至 _aud_buf */
(*_aud_plyobj)->GetInterface(_aud_plyobj, SL_IID_EFFECTSEND, &_aud_bufefx); /*獲得音效接口，存至 _aud_bufefx */
(*_aud_plyobj)->GetInterface(_aud_plyobj, SL_IID_VOLUME, &_aud_vol); /*獲得音量接口，存至 _aud_vol */
從現在起，所有對上述4個接口的操作都將影響到播放器

爲了真正實現緩衝區連續播放的功能，我們要爲緩衝區接口_aud_buf註冊一個回調函數：
(*_aud_buf)->RegisterCallback(_aud_buf, _newsnd_cb, NULL);
_newsnd_cb函數將在緩衝區播放完畢時自動執行，接下來我們研究這個函數怎麼實現

前面創建了引擎和播放器，如果我們命令播放器播放，會不會馬上有聲音呢？答案是否定的，因爲我們根本沒有提供數據

提供播放數據
其實自行設計_newsnd_cb回調函數將要實現的功能只有一個，就是爲播放器提供將要播放的數據，這樣播放器就會自動對其進行播放了
short *snd; /* 16 bit, 8kHz單聲道 pcm 聲音採樣 */
unsigned sndlen; /*聲音採樣數據的大小*/
int num_snd; /* 該採樣的剩餘播放的次數 */

/* _newsnd_cb: 我們自己創建的緩衝區隊列播放回調函數，第一項填寫目標緩衝區接口，第二項填NULL即可 */
void _newsnd_cb(SLBufferQueueItf bq, void *context)
{
if (–num_snd > 0 && snd && sndlen > 0) /* 如果採樣的剩餘播放的次數大於0，聲音數據有效，而且聲音數據的長度大於0 */
(*bq)->Enqueue(bq, snd, sndlen); /* 操作緩衝區隊列接口，將長度爲 sndlen的聲音數據snd排進隊列 */
}
這樣，緩衝區隊列沒有聲音可以播放時，將呼出上述回調函數，而該回調函數將檢查剩餘播放次數，並在有播放次數的情況下將聲音排進隊列，從而讓緩衝區隊列可以播放隊列中的第一個聲音，也就是剛排進去的聲音。當然，由於這個函數是自定義的，靈活度很高，所以大家可以自由發揮，藉助它實現隨機播放，或是互聯網流媒體播放。

現在我們完成了 OpenSL ES聲音引擎和播放器創建，只需要操作_aud_ply 播放接口，即可啓動播放器：
(*_aud_ply)->SetPlayState(_aud_ply, SL_PLAYSTATE_PLAYING); /* 將播放狀態設爲“正在播放” */
爲了測試我們的播放器是否正常，我們嘗試通過函數合成一個時長爲一秒種的正弦波採樣，將其播放5次:
#include “math.h”
short snd_sin[8000]; /* 時長爲1秒的 16bit 單聲道正弦波採樣 */
void create_sine_wave(void)
{
int i;
for (i = 0; i < 8000; ++i) /* 聲音時長1秒，所以創建8000個單聲道採樣 */
snd_sin[i] = sinf(i*180/M_PI)*32767; /* 通過正弦函數創建單個採樣值 */
}

這樣就能通過輸出聲音是否爲正弦波來判斷播放器是否正常了

最後是將正弦波播放5次的演示程序：
http://pan.baidu.com/s/1uw672

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