android audio 之 Engine

一. 场景定义（STRATEGY 与 AUDIO_POLICY_FORCE_FOR）

1. `STRATEGY_` 后缀（音频策略类型）

作用

定义音频流的 逻辑分组策略 ，用于决定不同音频场景（如音乐、通话、铃声）的默认设备路由和混音行为。

（例如：音乐播放用扬声器，通话用听筒。）

常见策略类型

策略名称	用途说明
`STRATEGY_MEDIA`	媒体播放（音乐、视频、游戏）
`STRATEGY_PHONE`	通话（语音通话、VoIP）
`STRATEGY_SONIFICATION`	系统提示音（铃声、通知音）
`STRATEGY_SONIFICATION_RESPECTFUL`	避免打断媒体的提示音（如低优先级通知）
`STRATEGY_ACCESSIBILITY`	无障碍功能（如屏幕朗读）
`STRATEGY_DTMF`	拨号键盘音
`STRATEGY_TRANSMITTED_THROUGH_SPEAKER`	语音传输（如对讲机模式）

代码中的使用场景

通过 getDevicesForStrategyInt() 为策略选择设备。
在 Engine::getOutputDevicesForAttributes() 中映射属性（audio_attributes_t）到策略。

2. `AUDIO_POLICY_FORCE_FOR_` 后缀（强制路由场景）

作用

强制覆盖特定场景的默认路由行为，无视用户或系统默认设置 。

（例如：即使用户插了耳机，强制让通话走扬声器。）

常见强制场景类型

强制场景名称	用途说明
`AUDIO_POLICY_FORCE_FOR_COMMUNICATION`	强制修改通话/VoIP 的设备路由（如免提模式）
`AUDIO_POLICY_FORCE_FOR_MEDIA`	强制修改媒体播放的设备路由（如强制蓝牙输出）
`AUDIO_POLICY_FORCE_FOR_SYSTEM`	强制系统音效的设备路由（如静音模式下仍播放按键音）
`AUDIO_POLICY_FORCE_FOR_DOCK`	强制扩展坞场景的设备路由（如车载模式）
`AUDIO_POLICY_FORCE_FOR_ENCODED_SURROUND`	强制环绕声编码输出（如禁用 Dolby）

代码中的使用场景

通过 Engine::setForceUse() 动态修改路由。
在 getDevicesForStrategyInt() 中影响策略的最终设备选择。

3. STRATEGY_ 跟 AUDIO_POLICY_FORCE_FOR_ 的协作关系

协作流程

策略决定默认路由 ：
STRATEGY_PHONE 默认选择听筒或耳机设备。
强制路由覆盖策略 ：
如果通过 setForceUse(AUDIO_POLICY_FORCE_FOR_COMMUNICATION, FORCE_SPEAKER)，则无视策略默认行为，强制使用扬声器。

关键区别

维度	`STRATEGY_`	`AUDIO_POLICY_FORCE_FOR_`
目的	逻辑分组，决定默认行为	强制覆盖默认行为
动态性	静态配置（XML/策略表）	可运行时动态修改（`setForceUse`）
优先级	低（可被强制覆盖）	高（覆盖策略）
影响范围	全局策略	特定场景（如仅通话或仅媒体）

4. 实际案例

场景：强制媒体通过蓝牙输出

cpp 复制代码

// 1. 默认策略：STRATEGY_MEDIA 可能选择扬声器或耳机
auto devices = engine->getDevicesForStrategy(STRATEGY_MEDIA); // 返回 [AUDIO_DEVICE_OUT_SPEAKER]

// 2. 强制覆盖策略
engine->setForceUse(AUDIO_POLICY_FORCE_FOR_MEDIA, AUDIO_POLICY_FORCE_BT_A2DP);

// 3. 重新获取设备时，强制生效
devices = engine->getDevicesForStrategy(STRATEGY_MEDIA); // 返回 [AUDIO_DEVICE_OUT_BLUETOOTH_A2DP]

场景：静音模式下强制播放铃声

cpp 复制代码

// 1. 默认策略：STRATEGY_SONIFICATION 可能因静音被抑制
engine->setForceUse(AUDIO_POLICY_FORCE_FOR_SYSTEM, AUDIO_POLICY_FORCE_SYSTEM_ENFORCED);

// 2. 即使静音，铃声仍通过扬声器播放

二. Engine::setForceUse

Engine::setForceUse 是 Android 音频策略引擎中用于 强制设置特定音频场景的设备路由配置 的核心函数。它通过 audio_policy_force_use_t 指定场景（如通话、媒体播放、录音等），并通过 audio_policy_forced_cfg_t 设置强制路由策略（如强制扬声器、强制蓝牙等）。函数会验证输入参数的合法性，并将配置传递给底层引擎实现。

1 函数作用

参数校验 ：检查传入的 usage（场景类型）和 config（强制配置）是否合法。
路由控制：根据场景和配置，强制修改音频设备的默认路由行为（如通话时强制使用扬声器）。
错误处理 ：对非法参数返回错误码 BAD_VALUE，合法参数则调用基类 EngineBase::setForceUse 执行实际配置。

2 代码分析

cpp 复制代码

status_t Engine::setForceUse(audio_policy_force_use_t usage, audio_policy_forced_cfg_t config) {
    // 根据场景类型（usage）检查配置（config）的合法性
    switch(usage) {
    // 场景：语音通信（如通话、VoIP）
    case AUDIO_POLICY_FORCE_FOR_COMMUNICATION:
        // 允许的配置：强制扬声器、强制蓝牙SCO、无强制（默认）
        if (config != AUDIO_POLICY_FORCE_SPEAKER && 
            config != AUDIO_POLICY_FORCE_BT_SCO &&
            config != AUDIO_POLICY_FORCE_NONE) {
            ALOGW("setForceUse() invalid config %d for COMMUNICATION", config);
            return BAD_VALUE; // 非法配置返回错误
        }
        break;

    // 场景：媒体播放（如音乐、视频）
    case AUDIO_POLICY_FORCE_FOR_MEDIA:
        // 允许的配置：强制耳机、强制蓝牙A2DP、强制有线设备、模拟/数字码头、无强制等
        if (config != AUDIO_POLICY_FORCE_HEADPHONES && 
            config != AUDIO_POLICY_FORCE_BT_A2DP &&
            config != AUDIO_POLICY_FORCE_WIRED_ACCESSORY &&
            config != AUDIO_POLICY_FORCE_ANALOG_DOCK &&
            config != AUDIO_POLICY_FORCE_DIGITAL_DOCK && 
            config != AUDIO_POLICY_FORCE_NONE &&
            config != AUDIO_POLICY_FORCE_NO_BT_A2DP && 
            config != AUDIO_POLICY_FORCE_SPEAKER) {
            ALOGW("setForceUse() invalid config %d for MEDIA", config);
            return BAD_VALUE;
        }
        break;

    // 场景：录音输入
    case AUDIO_POLICY_FORCE_FOR_RECORD:
        // 允许的配置：强制蓝牙SCO麦克风、强制有线麦克风、无强制
        if (config != AUDIO_POLICY_FORCE_BT_SCO && 
            config != AUDIO_POLICY_FORCE_WIRED_ACCESSORY &&
            config != AUDIO_POLICY_FORCE_NONE) {
            ALOGW("setForceUse() invalid config %d for RECORD", config);
            return BAD_VALUE;
        }
        break;

    // 场景：外接扩展坞（如车载底座、桌面底座）
    case AUDIO_POLICY_FORCE_FOR_DOCK:
        // 允许的配置：无强制、车载蓝牙底座、桌面蓝牙底座、有线设备、模拟/数字码头
        if (config != AUDIO_POLICY_FORCE_NONE && 
            config != AUDIO_POLICY_FORCE_BT_CAR_DOCK &&
            config != AUDIO_POLICY_FORCE_BT_DESK_DOCK &&
            config != AUDIO_POLICY_FORCE_WIRED_ACCESSORY &&
            config != AUDIO_POLICY_FORCE_ANALOG_DOCK &&
            config != AUDIO_POLICY_FORCE_DIGITAL_DOCK) {
            ALOGW("setForceUse() invalid config %d for DOCK", config);
            return BAD_VALUE;
        }
        break;

    // 场景：系统音效（如按键音、锁屏音）
    case AUDIO_POLICY_FORCE_FOR_SYSTEM:
        // 允许的配置：无强制、强制播放（即使用户静音）
        if (config != AUDIO_POLICY_FORCE_NONE &&
            config != AUDIO_POLICY_FORCE_SYSTEM_ENFORCED) {
            ALOGW("setForceUse() invalid config %d for SYSTEM", config);
            return BAD_VALUE;
        }
        break;

    // 场景：HDMI系统音频（如电视ARC/eARC）
    case AUDIO_POLICY_FORCE_FOR_HDMI_SYSTEM_AUDIO:
        // 允许的配置：无强制、强制HDMI输出
        if (config != AUDIO_POLICY_FORCE_NONE &&
            config != AUDIO_POLICY_FORCE_HDMI_SYSTEM_AUDIO_ENFORCED) {
            ALOGW("setForceUse() invalid config %d for HDMI_SYSTEM_AUDIO", config);
            return BAD_VALUE;
        }
        break;

    // 场景：环绕声编码（如Dolby Digital）
    case AUDIO_POLICY_FORCE_FOR_ENCODED_SURROUND:
        // 允许的配置：无强制、禁用环绕声、强制环绕声、手动选择
        if (config != AUDIO_POLICY_FORCE_NONE &&
            config != AUDIO_POLICY_FORCE_ENCODED_SURROUND_NEVER &&
            config != AUDIO_POLICY_FORCE_ENCODED_SURROUND_ALWAYS &&
            config != AUDIO_POLICY_FORCE_ENCODED_SURROUND_MANUAL) {
            ALOGW("setForceUse() invalid config %d for ENCODED_SURROUND", config);
            return BAD_VALUE;
        }
        break;

    // 场景：震动/静音模式下的铃声处理
    case AUDIO_POLICY_FORCE_FOR_VIBRATE_RINGING:
        // 允许的配置：强制蓝牙SCO、强制蓝牙LE、无强制
        if (config != AUDIO_POLICY_FORCE_BT_SCO && 
            config != AUDIO_POLICY_FORCE_BT_BLE &&
            config != AUDIO_POLICY_FORCE_NONE) {
            ALOGW("setForceUse() invalid config %d for VIBRATE_RINGING", config);
            return BAD_VALUE;
        }
        break;

    // 默认情况：未知场景类型
    default:
        ALOGW("setForceUse() invalid usage %d", usage);
        return BAD_VALUE;
    }

    // 参数合法，调用基类方法执行实际配置
    return EngineBase::setForceUse(usage, config);
}

3 关键点说明

参数校验严格：
- 每个场景（usage）仅允许特定的 config 值，非法组合会触发 ALOGW 警告并返回 BAD_VALUE。
- 例如，AUDIO_POLICY_FORCE_FOR_COMMUNICATION 不允许 AUDIO_POLICY_FORCE_HEADPHONES 配置。

场景与配置的对应关系：

场景（usage）	允许的配置（config）
`COMMUNICATION`（通话）	`FORCE_SPEAKER`, `FORCE_BT_SCO`, `FORCE_NONE`
`MEDIA`（媒体）	`FORCE_HEADPHONES`, `FORCE_BT_A2DP`, `FORCE_WIRED_ACCESSORY`, `FORCE_SPEAKER` 等
`VIBRATE_RINGING`（震动铃声）	`FORCE_BT_SCO`, `FORCE_BT_BLE`, `FORCE_NONE`

4 调用示例

cpp 复制代码

// 强制通话使用扬声器（免提模式）
engine->setForceUse(AUDIO_POLICY_FORCE_FOR_COMMUNICATION, AUDIO_POLICY_FORCE_SPEAKER);

// 强制媒体音频通过蓝牙A2DP输出
engine->setForceUse(AUDIO_POLICY_FORCE_FOR_MEDIA, AUDIO_POLICY_FORCE_BT_A2DP);

// 恢复默认路由
engine->setForceUse(AUDIO_POLICY_FORCE_FOR_MEDIA, AUDIO_POLICY_FORCE_NONE);

三. Engine::getDevicesForStrategyInt

Engine::getDevicesForStrategyInt 是音频策略引擎中根据特定策略选择输出设备的核心函数。它根据传入的音频策略类型（如电话、媒体、铃声等），结合当前可用设备列表和活跃输出状态，筛选出最适合该策略的音频输出设备集合。

1 主要逻辑包括：

策略匹配：针对不同策略（如PHONE、SONIFICATION、MEDIA等）采用不同的设备选择规则。
设备过滤：根据策略需求排除不合适的设备（如通话时禁用A2DP设备）。
优先级排序：按设备类型优先级选择设备（如优先选择蓝牙SCO设备用于通话）。
特殊处理：如安全扬声器、远程音频子混音等场景的特殊逻辑。
回退机制：若无匹配设备，回退到默认设备。
强制选择：getForceUse

cpp 复制代码

audio_policy_forced_cfg_t EngineBase::getForceUse(audio_policy_force_use_t usage) const;

2 代码分析

cpp 复制代码

DeviceVector Engine::getDevicesForStrategyInt(
    legacy_strategy strategy,                     // 输入策略类型（如STRATEGY_PHONE）
    DeviceVector availableOutputDevices,          // 当前可用输出设备列表
    const SwAudioOutputCollection &outputs) const  // 活跃输出集合（用于状态检查）
{
    DeviceVector devices;  // 最终返回的设备集合

    // 根据策略类型选择设备
    switch (strategy) {

    // 策略：透传扬声器（仅选择扬声器设备）
    case STRATEGY_TRANSMITTED_THROUGH_SPEAKER:
        devices = availableOutputDevices.getDevicesFromType(AUDIO_DEVICE_OUT_SPEAKER);
        break;

    // 策略：电话
    case STRATEGY_PHONE: {
        // 优先选择最后连接的可移除媒体设备（排除助听器和BLE耳机）
        devices = availableOutputDevices.getFirstDevicesFromTypes(
            getLastRemovableMediaDevices(GROUP_NONE, {
                AUDIO_DEVICE_OUT_HEARING_AID,
                AUDIO_DEVICE_OUT_BLE_HEADSET,
                AUDIO_DEVICE_OUT_AUX_DIGITAL
            }));
        if (!devices.isEmpty()) break;

        // 次选数字码头耳机、听筒或扬声器
        devices = availableOutputDevices.getFirstDevicesFromTypes({
            AUDIO_DEVICE_OUT_DGTL_DOCK_HEADSET,
            AUDIO_DEVICE_OUT_EARPIECE,
            AUDIO_DEVICE_OUT_SPEAKER});
    } break;

    // 策略：提示音/强制 audible（如警报）
    case STRATEGY_SONIFICATION:
    case STRATEGY_ENFORCED_AUDIBLE:
        // 强制系统模式下优先选择数字码头耳机或扬声器
        if ((strategy == STRATEGY_SONIFICATION) ||
            (getForceUse(AUDIO_POLICY_FORCE_FOR_SYSTEM) == AUDIO_POLICY_FORCE_SYSTEM_ENFORCED)) {
            devices = availableOutputDevices.getFirstDevicesFromTypes({
                AUDIO_DEVICE_OUT_DGTL_DOCK_HEADSET,
                AUDIO_DEVICE_OUT_SPEAKER});
        }

        // 如果蓝牙SCO设备可用且被电话策略选中
        if (!availableOutputDevices.getDevicesFromTypes(getAudioDeviceOutAllScoSet()).isEmpty()
            && audio_is_bluetooth_out_sco_device(getPreferredDeviceTypeForLegacyStrategy(
                availableOutputDevices, STRATEGY_PHONE))) {
            
            DeviceVector devices2 = availableOutputDevices.getFirstDevicesFromTypes({
                AUDIO_DEVICE_OUT_BLUETOOTH_SCO_CARKIT,
                AUDIO_DEVICE_OUT_BLUETOOTH_SCO_HEADSET,
                AUDIO_DEVICE_OUT_BLUETOOTH_SCO});

            // 振动模式下仅使用蓝牙SCO设备
            if (!((getForceUse(AUDIO_POLICY_FORCE_FOR_SYSTEM) == AUDIO_POLICY_FORCE_SYSTEM_ENFORCED)
                && (strategy == STRATEGY_ENFORCED_AUDIBLE))
                && (getForceUse(AUDIO_POLICY_FORCE_FOR_VIBRATE_RINGING)
                    == AUDIO_POLICY_FORCE_BT_SCO)) {
                devices = devices2;
                break;
            }

            // 正常模式下同时使用默认设备和蓝牙SCO
            if (strategy == STRATEGY_SONIFICATION) {
                devices.replaceDevicesByType(
                    AUDIO_DEVICE_OUT_SPEAKER,
                    availableOutputDevices.getDevicesFromType(AUDIO_DEVICE_OUT_SPEAKER_SAFE));
            }
            devices.add(devices2);
            break;
        }

        // 类似逻辑处理蓝牙LE Audio设备
        if (!availableOutputDevices.getDevicesFromTypes(getAudioDeviceOutAllBleSet()).isEmpty()
            && audio_is_ble_out_device(getPreferredDeviceTypeForLegacyStrategy(
                availableOutputDevices, STRATEGY_PHONE))) {
            DeviceVector devices2 = availableOutputDevices.getFirstDevicesFromTypes({
                AUDIO_DEVICE_OUT_BLE_HEADSET,
                AUDIO_DEVICE_OUT_BLE_SPEAKER});
            // ...（省略LE Audio处理逻辑，类似SCO）
        }

        // 对于提示音策略，第二设备使用媒体策略的设备
        FALLTHROUGH_INTENDED;

    // 策略：媒体/无障碍/DTMF等
    case STRATEGY_DTMF:
    case STRATEGY_ACCESSIBILITY:
    case STRATEGY_SONIFICATION_RESPECTFUL:
    case STRATEGY_REROUTING:
    case STRATEGY_MEDIA: {
        DeviceVector devices2;
        if (strategy != STRATEGY_SONIFICATION) {
            // 排除远程子混音设备（如WFD）
            sp<DeviceDescriptor> remoteSubmix = availableOutputDevices.getDevice(
                AUDIO_DEVICE_OUT_REMOTE_SUBMIX, String8("0"), AUDIO_FORMAT_DEFAULT);
            if (remoteSubmix != nullptr) devices2.add(remoteSubmix);
        }

        // 强制媒体输出到扬声器的情况
        if (devices2.isEmpty() &&
            (getForceUse(AUDIO_POLICY_FORCE_FOR_MEDIA) == AUDIO_POLICY_FORCE_SPEAKER)) {
            devices2 = availableOutputDevices.getDevicesFromType(AUDIO_DEVICE_OUT_SPEAKER);
        }

        // LE音频广播设备选择（需满足无通话等条件）
        if (devices2.isEmpty() && !isInCall() && 
            (strategy != STRATEGY_PHONE && strategy != STRATEGY_TRANSMITTED_THROUGH_SPEAKER)) {
            // ...（检查最高优先级活跃策略）
            devices2 = availableOutputDevices.getDevicesFromType(AUDIO_DEVICE_OUT_BLE_BROADCAST);
        }

        // 选择最后连接的可移除设备（有线/蓝牙A2DP）
        if (devices2.isEmpty() && (getLastRemovableMediaDevices().size() > 0)) {
            std::vector<audio_devices_t> excludedDevices;
            if (strategy == STRATEGY_SONIFICATION) {
                excludedDevices.push_back(AUDIO_DEVICE_OUT_AUX_DIGITAL); // 提示音不用AUX数字设备
            }
            if (getForceUse(AUDIO_POLICY_FORCE_FOR_MEDIA) != AUDIO_POLICY_FORCE_NO_BT_A2DP) {
                // ...（蓝牙SCO或A2DP设备选择）
            } else {
                // 仅选择有线设备
                devices2 = availableOutputDevices.getFirstDevicesFromTypes(
                    getLastRemovableMediaDevices(GROUP_WIRED, excludedDevices));
            }
        }

        // 模拟码头设备处理
        if (devices2.isEmpty() &&
            (getForceUse(AUDIO_POLICY_FORCE_FOR_DOCK) == AUDIO_POLICY_FORCE_ANALOG_DOCK)) {
            devices2 = availableOutputDevices.getDevicesFromType(AUDIO_DEVICE_OUT_ANLG_DOCK_HEADSET);
        }

        // 默认回退到数字码头耳机或扬声器
        if (devices2.isEmpty()) {
            devices2 = availableOutputDevices.getFirstDevicesFromTypes({
                AUDIO_DEVICE_OUT_DGTL_DOCK_HEADSET,
                AUDIO_DEVICE_OUT_SPEAKER});
        }

        // 媒体策略额外添加ARC/SPDIF/AUX_LINE设备
        DeviceVector devices3;
        if (strategy == STRATEGY_MEDIA) {
            devices3 = availableOutputDevices.getDevicesFromTypes({
                AUDIO_DEVICE_OUT_HDMI_ARC,
                AUDIO_DEVICE_OUT_HDMI_EARC,
                AUDIO_DEVICE_OUT_SPDIF,
                AUDIO_DEVICE_OUT_AUX_LINE});
        }
        devices2.add(devices3);
        devices.add(devices2);

        // HDMI系统音频模式时移除扬声器
        if ((strategy == STRATEGY_MEDIA) &&
            (getForceUse(AUDIO_POLICY_FORCE_FOR_HDMI_SYSTEM_AUDIO) ==
                AUDIO_POLICY_FORCE_HDMI_SYSTEM_AUDIO_ENFORCED)) {
            devices.remove(devices.getDevicesFromType(AUDIO_DEVICE_OUT_SPEAKER));
        }

        // 安全扬声器处理（当媒体未播放时替换普通扬声器）
        bool mediaActiveLocally = outputs.isActiveLocally(...);
        bool ringActiveLocally = outputs.isActiveLocally(...);
        if (strategy == STRATEGY_SONIFICATION || ringActiveLocally ||
            (strategy == STRATEGY_SONIFICATION_RESPECTFUL && !mediaActiveLocally)) {
            devices.replaceDevicesByType(
                AUDIO_DEVICE_OUT_SPEAKER,
                availableOutputDevices.getDevicesFromType(AUDIO_DEVICE_OUT_SPEAKER_SAFE));
        }
    } break;

    // 策略：通话辅助（仅选择电话TX设备）
    case STRATEGY_CALL_ASSISTANT:
        devices = availableOutputDevices.getDevicesFromType(AUDIO_DEVICE_OUT_TELEPHONY_TX);
        break;

    // 空策略（内部处理用）
    case STRATEGY_NONE:
        break;

    default:
        ALOGW("%s unknown strategy: %d", __func__, strategy);
        break;
    }

    // 无设备时的回退逻辑
    if (devices.isEmpty()) {
        ALOGI("%s no device found for strategy %d", __func__, strategy);
        sp<DeviceDescriptor> defaultOutputDevice = getApmObserver()->getDefaultOutputDevice();
        if (defaultOutputDevice != nullptr) devices.add(defaultOutputDevice);
        ALOGE_IF(devices.isEmpty(), "%s no default device defined", __func__);
    }

    ALOGVV("%s strategy %d, device %s", __func__,
           strategy, dumpDeviceTypes(devices.types()).c_str());
    return devices;
}

3 关键点说明

设备选择优先级：每个策略有明确的设备类型优先级列表，例如电话策略优先选择蓝牙SCO设备。
动态适应：根据系统状态（如通话中、强制使用模式）动态调整设备选择。
安全机制：如安全扬声器（SPEAKER_SAFE）在特定场景下自动替换普通扬声器。
调试支持：通过ALOGV日志输出最终选择的设备类型，便于问题追踪。

android audio 之 Engine

一. 场景定义（STRATEGY 与 AUDIO_POLICY_FORCE_FOR）

1. STRATEGY_ 后缀（音频策略类型）

作用

常见策略类型

代码中的使用场景

2. AUDIO_POLICY_FORCE_FOR_ 后缀（强制路由场景）

作用

常见强制场景类型

代码中的使用场景

3. STRATEGY_ 跟 AUDIO_POLICY_FORCE_FOR_ 的协作关系

协作流程

关键区别

4. 实际案例

场景：强制媒体通过蓝牙输出

场景：静音模式下强制播放铃声

二. Engine::setForceUse

1 函数作用

2 代码分析

3 关键点说明

4 调用示例

三. Engine::getDevicesForStrategyInt

1 主要逻辑包括：

2 代码分析

3 关键点说明

1. `STRATEGY_` 后缀（音频策略类型）

2. `AUDIO_POLICY_FORCE_FOR_` 后缀（强制路由场景）