Como compartilhar entradas de áudio

A entrada de áudio geralmente vem do microfone integrado, de um microfone externo ou de uma interface de áudio conectada ao dispositivo. A entrada de áudio também pode vir de uma conversa telefônica.

Às vezes, dois ou mais apps podem querer "capturar" a mesma entrada de áudio. Eles podem estar executando tarefas diferentes. Por exemplo, alguns apps que recebem áudio podem estar "gravando", como um gravador de voz simples, enquanto outros podem estar "ouvindo", como o Google Assistente ou um serviço de acessibilidade que responde a comandos de voz.

De qualquer forma, os aplicativos querem receber a entrada de áudio. Nesta página, usamos o termo "captura", independentemente de um app estar gravando ou apenas ouvindo.

Se dois ou mais apps quiserem capturar áudio ao mesmo tempo, pode haver um problema ao transmitir o sinal de áudio da mesma origem para todos eles. Esta página descreve como o sistema Android compartilha a entrada de áudio entre vários apps que capturam áudio.

Comportamento anterior ao Android 10

Antes do Android 10, o fluxo de áudio de entrada só podia ser capturado por um app por vez. Se algum app já estivesse gravando ou ouvindo áudio, o app poderia criar um objeto AudioRecord, mas um erro seria retornado quando você chamasse AudioRecord.startRecording() e a gravação não seria iniciada.

Uma exceção a essa regra era quando um app privilegiado (como o Google Assistente ou um serviço de acessibilidade) tinha a permissão android.permission.CAPTURE_AUDIO_HOTWORD e usava uma fonte de áudio do tipo HOTWORD. Nesse caso, outro aplicativo poderia começar a gravar. Quando isso aconteceu, o app privilegiado foi encerrado e o novo app capturou a entrada.

Outra mudança foi adicionada no Android 9: apenas apps em execução em primeiro plano (ou um serviço em primeiro plano) podiam capturar a entrada de áudio. Quando um app sem um serviço ou componente de interface em primeiro plano começava a capturar, o app continuava em execução, mas recebia silêncio, mesmo que fosse o único app que capturava áudio no momento.

Comportamento do Android 10

O comportamento anterior ao Android 10 é "por ordem de chegada". Quando um app começa a capturar áudio, nenhum outro app pode acessar a entrada de áudio até que o app que está capturando áudio pare.

O Android 10 impõe um esquema de prioridade que pode alternar o fluxo de áudio de entrada entre apps enquanto eles estão em execução. Na maioria dos casos, se um novo app adquirir a entrada de áudio, o app de captura anterior continuará sendo executado, mas vai receber silêncio. Em alguns casos, o sistema pode continuar a enviar áudio para os dois apps. Os vários cenários de compartilhamento são explicados abaixo.

Esse esquema é semelhante à forma como o foco de áudio lida com vários apps que disputam o uso da saída de áudio. No entanto, o foco de áudio é gerenciado por solicitações programáticas para ganhar e liberar o foco, enquanto o esquema de troca de entrada descrito aqui é baseado em uma política de priorização que é aplicada automaticamente sempre que um novo app começa a capturar áudio.

Com a finalidade de capturar o áudio, o Android diferencia dois tipos de aplicativos:

  • Os apps "comuns" são instalados pelo usuário.
  • Os apps "privilegiados" vêm pré-instalados no dispositivo. Esses últimos incluem o Google Assistente e todos os serviços de acessibilidade.

Além disso, um app é tratado de maneira diferente se usa uma fonte de áudio "sensível à privacidade": CAMCORDER ou VOICE_COMMUNICATION.

As regras de priorização para uso e compartilhamento de entrada de áudio são as seguintes:

  • Os aplicativos privilegiados têm prioridade mais alta do que os comuns.
  • Os aplicativos com IUs em primeiro plano visíveis têm prioridade mais alta do que aqueles em segundo plano.
  • Os aplicativos que capturam áudio de uma fonte sensível à privacidade têm prioridade mais alta do que aqueles que não fazem isso.
  • Não é possível a dois aplicativos comuns capturarem áudio ao mesmo tempo.
  • Em algumas situações, um aplicativo privilegiado pode compartilhar a entrada de áudio com outro aplicativo.
  • Se dois aplicativos em segundo plano da mesma prioridade estiverem capturando áudio, o último a ser iniciado terá prioridade mais alta.

Cenários de compartilhamento

Quando dois apps tentam capturar áudio, ambos podem receber o sinal de entrada ou um deles pode receber silêncio.

Estes são os quatro cenários principais:

  • Assistente + aplicativo comum
  • Serviço de acessibilidade + aplicativo comum
  • Dois aplicativos comuns
  • Chamada de voz + aplicativo comum

Assistente + aplicativo comum

O Google Assistente é um app privilegiado porque é pré-instalado e tem o papel RoleManager.ROLE_ASSISTANT. Qualquer outro aplicativo pré-instalado com esse papel é tratado de modo semelhante.

O Android compartilha o áudio de entrada de acordo com estas regras:

  • O Google Assistente pode receber áudio (não importa se ele está em primeiro ou segundo plano) a menos que outro app que use uma fonte de áudio sensível à privacidade já esteja gravando.

  • O app recebe áudio, a menos que o Google Assistente tenha um componente de interface visível na parte de cima da tela.

Os dois apps recebem áudio apenas quando o Google Assistente está em segundo plano e o outro app não está capturando de uma fonte de áudio sensível à privacidade.

Serviço de acessibilidade + aplicativo comum

Um AccessibilityService exige uma declaração rígida.

O Android compartilha o áudio de entrada de acordo com estas regras:

  • Se a interface do serviço estiver na parte de cima, o serviço e o app vão receber entrada de áudio. Esse comportamento oferece funcionalidades como controlar uma chamada de voz ou uma captura de vídeo com comandos de voz.

  • Caso o serviço não esteja na parte superior, esse caso será tratado como quando há dois aplicativos comuns, conforme exibido abaixo.

Dois aplicativos comuns

Quando dois aplicativos estão capturando simultaneamente, somente um deles recebe áudio. O outro recebe silêncio.

O Android compartilha o áudio de entrada de acordo com estas regras:

  • Se nenhum dos apps for sensível à privacidade, o app com uma IU na parte de cima vai receber o áudio. Se nenhum aplicativo tiver IU, o último a iniciar a captura receberá o áudio.
  • Se um dos apps for sensível à privacidade, ele vai receber áudio, e o outro vai ficar em silêncio, mesmo que tenha uma interface por cima ou tenha começado a gravar mais recentemente.
  • Se ambos os apps forem sensíveis à privacidade, o que começou a gravar mais recentemente vai receber áudio, e o outro vai ficar em silêncio.

Chamada de voz + aplicativo comum

Uma chamada de voz está ativa se o modo de áudio retornado por AudioManager.getMode() for MODE_IN_CALL ou MODE_IN_COMMUNICATION.

O Android compartilha o áudio de entrada de acordo com estas regras:

Comportamento do Android 11

O Android 11 (nível 30 da API) observa o esquema de prioridade do Android 10 descrito acima. Ele também oferece novos métodos em AudioRecord, MediaRecorder e AAudioStream que ativam e desativam a capacidade de capturar áudio simultaneamente, independentemente do caso de uso selecionado.

Os novos métodos são:

Quando setPrivacySensitive() for true, o caso de uso de captura é particular e nem mesmo um Assistente privilegiado pode gravar simultaneamente. Essa configuração substitui o comportamento padrão que depende da fonte de áudio. Por exemplo, VOICE_COMMUNICATION é particular por padrão, mas UNPROCESSED não é.

Mudanças de configuração

Quando vários apps estão capturando áudio simultaneamente, apenas um ou dois deles estão "ativos" (recebe áudio), e os outros estão desativados (recebem silêncio). Quando os apps ativos mudam, o framework de áudio pode reconfigurar os caminhos de áudio de acordo com estas regras:

  • O dispositivo de entrada de áudio de cada app ativo pode mudar, por exemplo, do microfone integrado para um fone de ouvido Bluetooth conectado.
  • O pré-processamento associado ao aplicativo ativo com a prioridade mais alta é habilitado. Todo outro pré-processamento é ignorado.

Como um app ativo pode ser silenciado quando um app de prioridade mais alta fica ativo, é possível registrar um AudioManager.AudioRecordingCallback no objeto AudioRecord ou MediaRecorder para receber uma notificação quando a configuração mudar. Veja algumas possíveis alterações:

  • Captura silenciada ou com áudio ativado
  • Alteração no dispositivo
  • Alteração no pré-processamento
  • Alteração nas propriedades de stream (taxa de amostragem, máscara de canal, formato de exemplo)

Chame AudioRecord.registerAudioRecordingCallback() antes de iniciar a captura. O callback é executado somente quando o aplicativo está recebendo áudio e ocorre uma alteração.

O método onRecordingConfigChanged() retorna um AudioRecordingConfiguration contendo o estado atual da captura de áudio. Use os seguintes métodos para saber mais sobre a mudança:

isClientSilenced()
Retorna "true" se o áudio retornado ao cliente estiver sendo silenciado devido à política de captura.
getAudioDevice()
Retorna o dispositivo de áudio ativo.
getEffects()
Retorna o efeito de pré-processamento ativo. O efeito ativo pode não ser o mesmo retornado por getClientEffects() se o cliente não for o app ativo de maior prioridade.
getFormat()
Retorna as propriedades do stream. Os dados de áudio reais recebidos pelo cliente sempre respeitam o formato necessário retornado por getClientFormat(). O framework realiza automaticamente a conversão de formato, canal e reamostragem necessária do formato usado na interface de hardware para o formato especificado pelo cliente.
AudioRecord.getActiveRecordingConfiguration().
Retorna a configuração de gravação ativa.

Para ter uma visão geral de todas as gravações ativas no dispositivo, chame AudioManager.getActiveRecordingConfigurations().