NDK开发——Android Studio+CMake实现QQ变声效果

项目演示

Github：https://github.com/AndroidHensen/NDKVoice

项目分析

项目采用Fmod开源库，一个非常简单通用的音频引擎，对原始声音进行音效的处理即可做出变声的效果，下面是变声音频的处理

原声：直接播放音频文件
萝莉：对音频提高八度
大叔：对音频减低八度
惊悚：增加音频的颤音
搞笑：增加音频的播放速度
空灵：增加音频的回音

环境配置

你的Android Studio在SDKManager中下载好ndk-build和cmake
百度fmod的官网，在DownLoad页面中，找到Android平台的源码进行下载，下载需要使用VPN或者联系客服

项目开始

1、创建一个新的项目，勾选包含C++

2、勾选C++11和C++的依赖库

3、找到下载好的fmod目录下，在api/lowlevel/lib中，将所有文件拷贝到你的项目的libs目录下

4、让项目添加对fmod.jar包的支持，fmod.jar右键Add As Libs

5、找到下载好的fmod目录下，在api/lowlevel/inc中，将所有文件拷贝到你的项目的cpp(jni folder)目录下

拷贝好后如下图

6、准备好一个音频文件放到assets文件夹中

7、配置app的gradle文件中的cmake和ndk

android {compileSdkVersion 25buildToolsVersion "25.0.3"defaultConfig {applicationId "com.handsome.ndkvoice"minSdkVersion 16targetSdkVersion 25versionCode 1versionName "1.0"testInstrumentationRunner "android.support.test.runner.AndroidJUnitRunner"externalNativeBuild {cmake {cppFlags "-std=c++11 -frtti -fexceptions"abiFilters "armeabi","arm64-v8a","armeabi-v7a","x86"}}}buildTypes {release {minifyEnabled falseproguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'), 'proguard-rules.pro'}}sourceSets.main {jniLibs.srcDirs = ['libs']jni.srcDirs = []}externalNativeBuild {cmake {path "CMakeLists.txt"}}
}

代码编写

1、我们创建一个Utils类，编写我们的fmod变声处理

public class Utils {//音效类型public static final int MODE_NORMAL = 0;public static final int MODE_LUOLI = 1;public static final int MODE_DASHU = 2;public static final int MODE_JINGSONG = 3;public static final int MODE_GAOGUAI = 4;public static final int MODE_KONGLING = 5;/*** 音效处理传2个值** @param path 音频文件路径* @param type 音频文件类型*/public native static void fix(String path, int type);static {System.loadLibrary("fmodL");System.loadLibrary("fmod");System.loadLibrary("sound");}
}

2、通过终端，javah我们的文件

3、将创建好的.h文件放进我们的cpp目录下，并创建sound.cpp

4、编写sound.cpp代码

#include "inc/fmod.hpp"
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include  "com_handsome_ndkvoice_Utils.h"#include <jni.h>#include <android/log.h>
#define LOGI(FORMAT,...) __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO,"zph",FORMAT,##__VA_ARGS__);
#define LOGE(FORMAT,...) __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,"zph",FORMAT,##__VA_ARGS__);#define MODE_NORMAL 0
#define MODE_LUOLI 1
#define MODE_DASHU 2
#define MODE_JINGSONG 3
#define MODE_GAOGUAI 4
#define MODE_KONGLING 5using namespace FMOD;JNIEXPORT void JNICALL Java_com_handsome_ndkvoice_Utils_fix(JNIEnv *env,jclass jcls, jstring path_jstr, jint type) {//声音引擎System *system;//声音Sound *sound;//数字处理（音效）DSP *dsp;//正在播放bool playing = true;//音乐轨道Channel *channel;//播放速度float frequency = 0;//音频地址const char* path_cstr = env->GetStringUTFChars(path_jstr, NULL);System_Create(&system);system->init(32, FMOD_INIT_NORMAL, NULL);try {//创建声音system->createSound(path_cstr, FMOD_DEFAULT, NULL, &sound);switch (type) {case MODE_NORMAL://原生播放system->playSound(sound, 0, false, &channel);break;case MODE_LUOLI://提升或者降低音调的一种音效system->createDSPByType(FMOD_DSP_TYPE_PITCHSHIFT, &dsp);//设置音调的参数dsp->setParameterFloat(FMOD_DSP_PITCHSHIFT_PITCH, 1.8);//添加进到channel，添加进轨道system->playSound(sound, 0, false, &channel);channel->addDSP(0, dsp);break;case MODE_DASHU:system->createDSPByType(FMOD_DSP_TYPE_PITCHSHIFT, &dsp);dsp->setParameterFloat(FMOD_DSP_PITCHSHIFT_PITCH, 0.8);system->playSound(sound, 0, false, &channel);channel->addDSP(0, dsp);break;case MODE_JINGSONG:system->createDSPByType(FMOD_DSP_TYPE_TREMOLO, &dsp);dsp->setParameterFloat(FMOD_DSP_TREMOLO_SKEW, 0.8);system->playSound(sound, 0, false, &channel);channel->addDSP(0, dsp);break;case MODE_GAOGUAI://提高说话的速度system->playSound(sound, 0, false, &channel);channel->getFrequency(&frequency);frequency = frequency * 2;channel->setFrequency(frequency);break;case MODE_KONGLING:system->createDSPByType(FMOD_DSP_TYPE_ECHO, &dsp);dsp->setParameterFloat(FMOD_DSP_ECHO_DELAY, 300);dsp->setParameterFloat(FMOD_DSP_ECHO_FEEDBACK, 20);system->playSound(sound, 0, false, &channel);channel->addDSP(0, dsp);break;}} catch (...) {LOGE("%s", "发生异常");goto end;}system->update();//单位是微妙//每秒钟判断下是否是播放while (playing) {channel->isPlaying(&playing);usleep(1000);}goto end;//释放资源end: env->ReleaseStringUTFChars(path_jstr, path_cstr);sound->release();system->close();system->release();
}

5、配置cmake文件

cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)find_library( # Sets the name of the path variable.log-liblog )set(distribution_DIR ${CMAKE_SOURCE_DIR}/libs)add_library( fmodSHAREDIMPORTED )
set_target_properties( fmodPROPERTIES IMPORTED_LOCATION${distribution_DIR}/${ANDROID_ABI}/libfmod.so )
add_library( fmodLSHAREDIMPORTED )
set_target_properties( fmodLPROPERTIES IMPORTED_LOCATION${distribution_DIR}/${ANDROID_ABI}/libfmodL.so )
add_library( soundSHAREDsrc/main/cpp/sound.cpp )include_directories(src/main/cpp/inc)target_link_libraries( sound fmod fmodL${log-lib} )

6、编写我们的Activity，对每个类型处理点击事件并调用本地方法

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener {private ExecutorService fixedThreadPool;private PlayerThread playerThread;private String path = "file:///android_asset/hensen.mp3";private int type;private LinearLayout normal, luoli, dashu, jingsong, gaoguai, kongling;@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_main);normal = (LinearLayout) findViewById(R.id.normal);luoli = (LinearLayout) findViewById(R.id.luoli);dashu = (LinearLayout) findViewById(R.id.dashu);jingsong = (LinearLayout) findViewById(R.id.jingsong);gaoguai = (LinearLayout) findViewById(R.id.gaoguai);kongling = (LinearLayout) findViewById(R.id.kongling);normal.setOnClickListener(this);luoli.setOnClickListener(this);dashu.setOnClickListener(this);jingsong.setOnClickListener(this);gaoguai.setOnClickListener(this);kongling.setOnClickListener(this);fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(1);FMOD.init(this);}class PlayerThread implements Runnable {@Overridepublic void run() {Utils.fix(path, type);}}@Overridepublic void onClick(View v) {switch (v.getId()) {case R.id.normal:type = Utils.MODE_NORMAL;break;case R.id.luoli:type = Utils.MODE_LUOLI;break;case R.id.dashu:type = Utils.MODE_DASHU;break;case R.id.jingsong:type = Utils.MODE_JINGSONG;break;case R.id.gaoguai:type = Utils.MODE_GAOGUAI;break;case R.id.kongling:type = Utils.MODE_KONGLING;break;}playerThread = new PlayerThread();fixedThreadPool.execute(playerThread);}@Overrideprotected void onDestroy() {super.onDestroy();FMOD.close();}
}

过程分析

cmake文件的分析
实现变声代码过程的分析

一、cmake文件分析

1、声明cmake版本

cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)

2、设置一个路径变量，指向我们的libs目录，也就是fmod.jar和so库的目录

set(distribution_DIR ${CMAKE_SOURCE_DIR}/libs)

3、添加我们需要的fmod、fmodL、sound的库

add_library( fmodSHAREDIMPORTED )
set_target_properties( fmodPROPERTIES IMPORTED_LOCATION${distribution_DIR}/${ANDROID_ABI}/libfmod.so )
add_library( fmodLSHAREDIMPORTED )
set_target_properties( fmodLPROPERTIES IMPORTED_LOCATION${distribution_DIR}/${ANDROID_ABI}/libfmodL.so )
add_library( soundSHAREDsrc/main/cpp/sound.cpp )

这里是通过我们刚才设置的libs目录下，和对应的Gradle设置的架构进行匹配，找到libfmod.so文件

${distribution_DIR}/${ANDROID_ABI}/libfmod.so

Gradle设置的架构在这个地方

二、实现变声代码过程的分析

这里的实现主要是阅读fmod下载的例子，播放声音的代码和增加音效的代码来编写的

大概的流程

创建fmod的系统：System_Create(&system);
系统进行初始化：system->init(32, FMOD_INIT_NORMAL, NULL);
创建音频：system->createSound(path_cstr, FMOD_DEFAULT, NULL, &sound);
创建不同类型的音效：system->createDSPByType(FMOD_DSP_TYPE_PITCHSHIFT, &dsp);
播放声音：system->playSound(sound, 0, false, &channel);
将音效加入声音中：channel->addDSP(0, dsp);
关闭资源：end部分