如何去降低Android音频系统的底噪问题

　　开发小哥认真研究了Android USB耳机播放，同时也研究了大家反馈比较多的某APP USB独占模式。发些这其中有一些误解，同时也确实存在一些问题（对威廉希尔官方网站 兴趣不大的兄弟，可以直接跳到最后看结论）。在进一步说明之前，让我们先来对耳机类型做一个说明：
　　数字耳机还是模拟耳机？
　　从接口看，有线耳机主要有两种接口，3.5mm接口和USB接口耳机。
　　从手机输出信号来分，耳机又可以分为数字耳机和模拟耳机。顾名思义，模拟耳机接收模式信号，数字耳机接收信号数字。耳机的发声单元接收的是模拟的电信号，它把电信号转换声波，才能被人耳听到。因此数字耳机里会有一个DAC（digital analog convert），它负责把数字信号转成模拟信号后送给发声单元。
　　一般而言，3.5mm耳机是模拟耳机，USB接口耳机是数字耳机。但是加上USB转接头或者USB声卡后情况就变得很复杂了，为了方便大家确认自己的耳机类型，下面做了个简单分类：
　　摸拟耳机：3.5mm接口耳机，小米USB转接头+3.5mm耳机
　　数字耳机：小米USB数字耳机，HTC数字转接头+3.5mm耳机，USB外置声卡+3.5mm耳机
　　再啰嗦一句就是，要站在手机的角度来区分耳机类型。比如3.5mm耳机加上HTC数字转头，这个组合对手机来说是数字耳机，同样的3.5mm耳机加上小米USB转接头，这个组合对手机而言就是模拟耳机。
　　然后讲一下Android音频播放：
　　
　　当外接模拟耳机时，音乐播放过程如下：
　　音乐APP把数字信号送给Android音频系统，经过Android音频系统处理后通过音频接口送给音频CODEC，经过CODEC内部的DAC转成摸拟信号后送给耳机。
　　当外接数字耳机时，音乐播放过程如下：
　　音乐APP把播放的数字信号送给Android音频系统，经过Android音频系统处理后通过USB接口送给数字耳机，通过耳机内部的DAC转成摸拟信号后送给发声单元。
　　当我们谈到Android手机音质时，大家都会把锅甩给Android音频系统，这个已经谈论得很多了，这里我们再拿出来说一次，下面是Android音频系统的一个简单示意图。
　　
　　里面主要有两个模块，SRC和Mixer：
　　SRC:sample rate conversion（采样率转换）；
　　Mixer：混音，把多个音源混在一起。
　　这么设计是为了应对手机上的复杂场景，想象一下：你快乐的打着游戏（APP2），放着happy的音乐（APP1），这时还来了一个QQ通知（APP3），这些声音要经过Mixer混在一起后输出。Android混音后输出的采样率固定为48k，如果某个APP输出的声音格式和混音输出结果不一样，就需要做SRC，这对音质是一个大大的损伤。
　　那么独占是怎么做的呢？还是来看下示意图：
　　
　　APP工作在USB独占模式时，会直接把数字信号直接送给USB系统，通过USB接口送给数字耳机。这么做的好处是显示易见的：它避开Android音频系统，没有音质上的任何损失。不过它的副作用也同样明显：独占APP占用USB系统后，Android音频系统的声音就没办法再送到USB系统了，因为USB系统没有Mixer，没有人帮忙做混音，所以这时手机上其他APP都是没有声音的。
　　分析了音乐播放的原理，实际上很多结论就很清楚了
　　不存在不使用数字耳机内部DAC的情况；
　　数字耳机只能接收数字信号，必须通过数字耳机内部的DAC做数模转换；
　　没有所谓的“全局DAC模式”，独占模式只是为了绕开Android的音频系统，这种模式下，其他APP会没有声音，没办法避免。
　　要想音质好，又要“全局DAC”必须满足下面两个条件：
　　避免对数字信号做造成音质损失的处理；
　　要有混音模块。
　　基于上面两条，我们重新优化了Android音频系统，使得不管是QQ音乐、网易云音乐这类三方APP，还是系统自带小米音乐，音质都得到了提升，特别是对反馈比较多的底噪问题改善尤其明显。同时我们对游戏底噪也进行了优化。这些优化不光只针对数字耳机，对模拟耳机和扬声器也适用。