【Android项目】本地FM收音机开发及源码简析

【Android项目】本地FM收音机开发及源码简析

[项目] 本地FM收音机开发及源码分析

目录

1 概述

本地FM（收音机）应用不同于现在的网络FM（喜马拉雅、考拉等），它是手机硬件的调谐芯片，接收并解调频率调制（FM）或幅度调制（AM）电台发出的电磁波信号，从而播放和显示相应的节目信息。 因此，本地广播应用一般不需要联网，其核心依赖于硬件调谐芯片。 所以不是所有的手机都能收听本地电台，但是大部分手机都支持。

2.无线电的基本原理

收音机的核心原理是：广播播音员播放的音频经设备处理成电信号，用无线电波进行调频或调幅发射。 信号放大等操作输出到扬声器，将电信号还原为音频信号。

上面提到的调制方式有两种：AM（ ）/FM（ ）；

那么为什么需要调制呢？

因为正常情况下，人能听到的声音频率在20-20Khz之间。 声波的传输介质是空气，但衰减很大，传输距离很短，大约几十米。 所以直接用声波传输是不现实的。 但无线电波在空气中传播的介质是电磁场，传播距离远。 因此，声波转换为电信号并用无线电波调制后，具有远距离传输的特点。

AM（ ）方式：将信号波的信号调制在载波上，改变载波的幅度。频率在503---

FM（ ）方式：信号波的信号被调制在载波上，改变载波的频率。 FM 范围是 76-，在我国是 87.5-，在日本是 76-90MHz。

收音机接收信号并进行解调和放大，通过扬声器还原音频。

3.其他电台信息RDS功能

RDS的全称是“Radio Data”无线数据广播系统； 上面我们只讲了信号波的传输，如果只有信号波，电台显示的信息会很单调。 只能显示当前频率。 不过除了这些，电台还有站名、节目信息、介绍等相关信息。 这时候就需要RDS来完成了。 它利用调频广播传输信号中的副载波，以数字形式发送电台名称等信息。 在收音机端，具有RDS功能的调谐芯片解析出信息并显示出来。

因此，使用RDS的前提是收音机和收音调谐芯片必须同时支持RDS功能； 但目前只有少数电台支持 RDS。

RDS有两个核心功能：AF和TA；

AF是指当当前电台信号低于一定值时，自动搜索该电台信号好的其他频道并自动切换。 为了达到更好的用户体验。

TA功能是强制播放功能。 如有重大事故、紧急通知等交通信息，将强制切换到该频率播放。

具体的RDS功能，可以搜索【FM收音机_RDS功能概述及编码】进行深入了解。

4.开发FM收音机源码分析

首先让我们看一下层次结构

硬件（由芯片厂商提供）->HAL（遵循HAL接口协议）->C动态库（JNI调用）->()->（逻辑和接口）。

此类隐藏在系统 API 中。 如果要编译进去，需要做处理，可以自己查，不过应该是需要获取.jar的。

下面我用一个时序图来展示，先不讨论层级如何设计框架，先看看如果在App中调用tune(...)方法播放某个电台，并通过那个一些过程。

上面的时序图是根据8.0的源码绘制的。 其实9.0的源码和8.0的radio还是有不少区别的。 demo的结构变多了，源码中App的radio demo在目录：

-8.0.0_r1\\apps\Car\Radio\src\com\\car\radio\

上面的时序图好像少了什么？

HAL好像直接和它交互，中间不应该有jni吗； 所以我们找到目录

-8.0.0_r1\\base\core\jni\io.cpp

我们知道jni起到了java和c的桥梁作用。 其实java中的方法和c中的方法是一一映射的，或者说java的方法对应jni，处理c的方法。

那么我们来看看这些类的方法

.java 中的方法：

看io.cpp中的对应

我们看到了什么？

.java中的方法都在io.cpp中，只是方法名都加了固定的前缀，这只是jni的一个特点。 说明这两个文件可以对应上传。

让我们看看，例如

(void *) 方法查看执行了什么

查看.hal文件中的tune方法

好像是排队的。

5、如何在App层设计本地FM应用

上面我们简单说了下Tuner底层的调用流程。 那么问题来了，我是本地FM应用开发者，这一切我都做了。 关我什么事？ 其实不然，理解了这些原则，可以让我们调试的时候更容易定义问题。 底层不会错吧？ 而且在定制的系统上，如果定制radio，底层会根据需求修改，所以也不稳定。

那么如何设计应用层的框架结构呢？

答：根据需求。 . .

假设我的需求是这样的，好吧，不是假设，其实我的项目需求是这样的。

不说话，看图。

简述要求：

1- 主界面（ ）下方有一个控制面板，可以对电台进行操作。

2-单击控制面板的空白区域以打开收音机页面。 电台界面可操作显示，采集。状态与外接控制面板一致

3- 外部可扩展控制、面板控制、语音控制等；

4- 遵循音频聚焦策略

分析：

1- 控制面板的显示：以桌面小部件的形式显示。 通过无线电与 App FM 互动。

2- 单击空白区域以打开并启动界面。 在界面上操作，但需要考虑如果直接通过控制面板操作的话，不用启动也能玩。 所以必须有一个核心服务在后台运行，不依赖于接口。

3- 外部控件也应该和交互。需要考虑它的可扩展性

4- 监控焦点增益和损失并执行逻辑处理。

设计：

经过以上分析，我们梳理出以下几个核心点

实际运行的核心服务

主界面

控制面板

代码设计模式：这个自己看吧调频手机收音机，这里用到了MVP模式。 然后会有两个：

无线电核心操作（包括音频处理）

最喜欢的操作

对于其他外部控件，只需要设计数据交互方式即可。

最后：

来一张草图

算了，我自己也看不清楚，就用灵魂画一个新的吧。

是不是更清楚了？ 这个图很清楚调频手机收音机，应该很清楚。 不说话，看图。

6.总结

本文简要介绍了本地电台发展的一些知识和资料。 网上还是比较少的。 通过自己的项目经验，在此输出这篇文章。 个人能力有限，难免有失误。