音頻系統(tǒng)核心庫的穩(wěn)定運(yùn)行，是實現(xiàn)低延遲、高保真音頻體驗的前提。其內(nèi)部通過精密的線程調(diào)度、緩沖區(qū)管理與設(shè)備驅(qū)動交互，保障音頻數(shù)據(jù)的連續(xù)性與同步性。本文將聚焦其運(yùn)行機(jī)制，逐層拆解關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)，幫助開發(fā)者洞察音頻系統(tǒng)背后的工程智慧。

一、概述

audio 核心庫 是指 LuatOS 通過對 es8311 或者 TM8211 編解碼器進(jìn)行配置以及傳輸，從而實現(xiàn)錄音，播放音頻，播放 TTS（文字轉(zhuǎn)語音）功能，由于此核心庫開發(fā)較早，歷史包袱導(dǎo)致參數(shù)過多，使用非常不方便，建議使用exaudio擴(kuò)展庫。

重要概念解釋：

1.1 硬件 DAC&ADC

也常稱為 codec(編碼器) ，decoder(解碼器) 音頻的編解碼芯片，目前僅支持"es8311"，"TM8211"，其中 es8311 支持 模擬音頻轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)音頻的輸入，即為錄音，也支持?jǐn)?shù)據(jù)音頻轉(zhuǎn)為模擬音頻的輸出，即為播放。

1.2采樣率：

決定 “聲音會不會漏了高頻細(xì)節(jié)”（比如沒抓住小鳥叫），采樣率越高，細(xì)節(jié)越豐富，但是占用的空間也越大

1.3 位深：

決定 “聲音的音量變化會不會生硬”（比如能不能分清小聲說話和輕聲咳嗽），使用 bit 表示，表示單次采樣，模擬量使用數(shù)據(jù)量保存的位數(shù)，位數(shù)越高質(zhì)量越高，占用空間越大

1.4 流式播放

一邊傳輸音頻數(shù)據(jù)，一邊進(jìn)行播放，適合一些對實時性要求較高的場景，或者需要對音頻進(jìn)行編碼的場景

1.5 流式錄音

一邊錄音，一邊上傳數(shù)據(jù)，適合對錄音實時性要求較高或者需要對音頻進(jìn)行編碼的場景。

1.6 es8311 和 TM8211 的區(qū)別

es8311 支持音頻的編碼和解碼，即支持錄音和播放，如果需要打電話，則需要使用 es8311

TM8211 僅支持音頻的解碼，即支持播放

es8311 相對于 TM8211 需要一路 I2C 作為信令的收發(fā)，因此電路上 TM8211 要更為簡單.

780EHV 模塊內(nèi)部集成了 es8311，方便大家使用音頻相關(guān)功能，并使用 GPIO20 控制 es8311 的使能；Air8000 以及 Air780 系列其他型號內(nèi)部不含 es8311，需要外掛，

1.7 audio、exaudio、codec 三個庫文件的區(qū)別和聯(lián)系

audio、codec 是核心庫，可以調(diào)用的最底層的代碼，exaudio 是擴(kuò)展庫

audio 庫和 exaudio 庫都是實現(xiàn)了錄音和播放，但是 exaudio 使用更加簡單，去掉了歷史原因造成的 audio 的冗余參數(shù)

codec 庫 是實現(xiàn)了音頻數(shù)據(jù)的編碼和解碼，不會對音頻直接播放，audio 和 exaudio 可以對編解碼后的音頻進(jìn)行播放

1.8 audio 核心庫使用相關(guān)組合關(guān)系圖

如圖所示，audio 核心庫大致可以分為如下幾種組合關(guān)系，用戶可根據(jù)所需功能自行搭配

二、核心示例

1、核心示例是指：使用本庫文件提供的核心 API，開發(fā)的基礎(chǔ)業(yè)務(wù)邏輯的演示代碼；

2、核心示例的作用是：幫助開發(fā)者快速理解如何使用本庫，所以核心示例的邏輯都比較簡單；

3、由于 audio 核心庫使用起來比較復(fù)雜，所以目前已經(jīng)不推薦使用 audio 核心庫，而是推薦使用 exaudio 擴(kuò)展庫來開發(fā)音頻應(yīng)用

4、此處僅僅簡單地列舉 audio 核心庫中少數(shù) api 的使用方法，供大家學(xué)習(xí)理解使用

三、常量詳解

這些常量用于 audio 庫的各種配置和操作，在腳本代碼中不需要聲明，可直接調(diào)用。

3.1 音頻格式常量

這些常量用于指定音頻數(shù)據(jù)的格式：

audio.PCM

3.2 音頻事件常量

這些常量用于 audio.on() 回調(diào)函數(shù)中的事件類型

audio.MORE_DATA

audio.DONE

audio.RECORD_DATA

audio.RECORD_DONE

3.3 休眠模式常量

這些常量用于 audio.pm() 函數(shù)的休眠模式

audio.RESUME

audio.STANDBY

audio.SHUTDOWN

audio.POWEROFF

四、函數(shù)詳解

4.1 配置相關(guān)

配置相關(guān)函數(shù)用于音頻硬件配置、參數(shù)設(shè)置和事件注冊。

audio.config(id, paPin, onLevel, dacDelay, paDelay, dacPin, dacLevel, dacTimeDelay)

功能

配置音頻硬件參數(shù)。

參數(shù)

id

paPin

onLevel

dacDelay

paDelay

dacPin

dacLevel

dacTimeDelay

返回值

無

示例

audio.setBus(id, bus_type, config_table)

功能

配置音頻 DAC（編解碼器）

參數(shù)

id

bus_type

config_table

返回值

local result = audio.setBus(id, bus_type, config_table)

result

例子

audio.vol(id, value)

功能

設(shè)置播放音量

參數(shù)

id

value

返回值

local result = audio.vol(id, value)

result

例子

audio.micVol(id, value)

功能

設(shè)置 mic 音量

參數(shù)

id

value

返回值

local result = audio.micVol(id, value)

result

例子

audio.on(id, callback)

功能

注冊音頻事件回調(diào)函數(shù)

參數(shù)

id

callback

返回值

無

例子

audio.pm(id,pm_mode)

功能

休眠控制（一般會自動調(diào)用 RESUME 模式）

參數(shù)

id

pm_mode

返回值

local result = audio.pm(id,pm_mode)

result

例子

4.2 檢查相關(guān)

檢查相關(guān)函數(shù)用于獲取音頻狀態(tài)、錯誤信息和調(diào)試信息。

audio.getError(id)

功能

獲取最近一次播放結(jié)果

參數(shù)

id

返回值

local result = audio.getError(id)

result

user_stop

file_no

例子

audio.isEnd(id)

功能

檢查音頻通道是否播放結(jié)束

參數(shù)

id

返回值

local result = audio.isEnd(id)

result

例子

audio.debug(on_off)

功能

配置調(diào)試信息輸出

參數(shù)

on_off

返回值

無

例子

4.3 播放相關(guān)

播放相關(guān)函數(shù)，用于音頻播放控制。

audio.play(id, path, errStop)

功能

播放音頻文件或者停止播放（可以是文件或 TTS）

注意事項：

1、播放完成后，會回調(diào)一個 audio.DONE 消息

2、可以用 pause 來暫?；蛘呋謴?fù)

3、audio.play(0) 即為停止播放，可以停止文件或 TTS

參數(shù)

id

path

errStop

返回值

local result = audio.play(id, path, errStop)

result

例子

audio.pause(id, pause)

功能

暫?；蚧謴?fù)播放

參數(shù)

id

pause

返回值

local result = audio.pause(id, pause)

result

例子

audio.playStop(id)

功能

停止播放音頻文件，等同于 audio.play(id)

參數(shù)

id

返回值

local result = audio.playStop(id)

result

例子

audio.tts(id, text)

功能

播放或暫停播放 TTS 文本轉(zhuǎn)語音

參數(shù)

id

text

返回值

local result = audio.tts(id, text)

result

例子

audio.start(id,audio_format, num_channels, sample_rate, bits_per_sample, is_signed)

功能

啟動一個音頻通道，僅用于流式播放。

參數(shù)

id

audio_format

num_channels

sample_rate

bits_per_sample

is_signed

返回值

local result = audio.start(id, audio_format, num_channels, sample_rate, bits_per_sample, is_signed)

result

示例

audio.write(id, data)

功能

向音頻通道中寫入音頻數(shù)據(jù)，用于播放

參數(shù)

id

data

返回值

local result = audio.write(id, data)

result

示例

audio.finish(id)

功能

寫入最后一塊數(shù)據(jù)后，通知多媒體通道已經(jīng)沒有更多數(shù)據(jù)需要播放了

參數(shù)

id

返回值

local result = audio.finish(id)

result

示例

audio.stop(id)

功能

停止指定的多媒體通道

參數(shù)

id

返回值

local result = audio.stop(id)

result

示例

audio.record(id, record_type, record_time, amr_quailty, path, nil, buff0, buff1,channelCount)

功能

錄音

參數(shù)

id

record_type

record_time

amr_quailty

path

reserved

buff0

buff1

返回值

local result = audio.record(id, record_type, record_time, amr_quailty, path, nil, buff0, buff1,channelCount)

result

示例 1: 錄制到文件

示例 2: 流式錄音

audio.recordStop(id)

功能

停止錄音

注意：audio 的回調(diào)函數(shù)返回 audio.RECORD_DONE 的 event 才是真正的結(jié)束

參數(shù)

id

返回值

local result = audio.recordStop(id)

result

示例

五、模組支持說明

780EHM，780EHV，780EGH，780EGG，以及 8000 全系列均支持；

780EPM，780EGP，700ECP 不支持。

724，722，720，820，795 也不支持。

今天的內(nèi)容就分享到這里了~

審核編輯 黃宇