Unity音频基础知识

前言

之前一直没有细研究过Unity的音频策略和优化机制，在此学习完过后作下笔记。



基础知识

所谓音频采样率，即每秒采样多少次，人们常说的音频音质就是采样率。采样率越高，音质越好，大小越大。一般来说，CD的采样率/音质是44100HZ。

所谓音频采样精度，即每次采样的结果用多少位存储。最常见的是用16位，即2个字节来存储。

所谓音频采样时间，即音频的播放时间。

所谓音频声道，即采样的位置数量，从几个位置进行采样就是几声道。

所谓音频解码，即压缩音频的解压缩。音频必须解码之后才能进行播放。

所谓码率，即采样率 * 采样精度 * 通道数。

一个未压缩的音频大小在内存中所占 = 采样率 * 采样精度 * 通道数 * 采样时间 = 码率 * 采样时间



音频格式

Unity支持以下四种音频格式：

.aif：苹果开发的一种音频格式。

.wav：Windows开发的一种音频格式。

.mp3：一种有损压缩音频格式。

.ogg：一种有损压缩音频格式。



音频设置

Force To Mono：将多声道的音频在打包前强制混合成为单声道。为什么要强制混合成单声道呢？官方的解释是：混合的过程一般会产生更安静的信号，因此峰值归一化的信号给了更多调整音量大小的空间。但是我觉得更多的应该是极大程度上减少了音频文件的大小。试想一下，直接从双声道减少一个声道变为单声道，可以减少多少数据。

Normalize：在Force To Mono的混合过程中使用音频标准化。所谓的音频标准化可以参考wiki。

Load In Background：音频加载时将在单独的线程上延迟进行，不会阻止主线程。即异步加载音频，可能会导致播放音频出现细微的延迟。默认情况下是关闭的。

Preload Audio Data：音频会在加载场景之前进行加载。默认情况下是打开的。所以说，如果音频文件设置是Unity默认的状态，即打开Preload Audio Data，关闭Load In Background，那么当场景加载完成时，场景中所需要的音频文件就已经完全加载完成了。但是需要注意的是，只有Unity知道的需要用到的音频，也就是场景中引用到的音频，才能采取上述的预加载机制。对于那些没有进底包，放在AB包中动态加载的音频，Unity没法帮使用者自动加载。如果是关闭的状态，音频数据只有在调用播放接口前或者主动加载才会进行加载。

Ambisonic：环绕立体混响声，即开启3D音频。



压缩格式

PCM：无压缩，速度最快，适合小音频。

ADPCM：压缩率小，速度较快，适合需要大量播放的不追求品质的音频。

Mp3：压缩率较大，速度较慢。

Vorbis：压缩率大，速度最慢，适合中长音频。在Unity中可以自主调节压缩率。



采样率设置

Preserve Sample Rate：原始采样率。

Optimize Sample Rate：自动优化设置采样率。

Override Sample Rate：手动设置采样率。



加载方式

Decompress On Load：整个音频文件加载到内存中后对其立即进行解压，最终内存占用为解压后的音频大小，即未压缩的音频大小。播放的时候没有延迟，但是一般来说，大音频文件由于未压缩版本占用内存过大，所以尽可能地减少对大音频文件应用此机制。

Compressed In Memory：整个音频文件加载到内存中后不立即进行解压，当音频播放的时候进行解压，最终内存占用的是压缩后的音频大小。但是相比上面一种机制来说，这种机制在播放时会有一丢丢延迟，解压速度不同，播放的延迟也就不同。所以说这种机制应用于大音频文件是比较合适的，既不会占用过多内存，又能接受解压带来的CPU开销和细微播放延迟。

Streaming：直读直放的模式。这种模式使用尽可能小的内存来缓存从磁盘中逐渐读取的数据，并且立刻解码播放音频，播放完后及时释放。但是这种模式的CPU开销是最高的，音频的播放延迟取决于频繁I/O的开销，所以说算是CPU换内存的一种方式。所以说，对内存压力比较大的项目，首选这种模式是不错的选择。除此之外，这种模式也比较适合大音频，或者只需要播放一次的音频。



音频优化

如果没有必要使用多声道，请一定要勾选强制转换为单声道的选项，这会使得音频大小减少很多。

如果对音效质量要求没有那么高，那么采样率可以适当降低一点，压缩格式可以选择压缩率高的选项。

如果对播放延迟特别敏感，那么最好选择Decompress On Load机制，虽然内存占用会大一点，但是一般来说需要无延迟播放的音效都不会很大。可以接受延迟的话，就最好选择Compressed In Memory来减小内存开销。

虽然不太建议使用Streaming方式，如果项目的内存是主要问题的话，尝试使用Streaming方式用CPU换内存也是不错的选择。



音频引擎

待补充…



小结

音频虽然在一个项目中看上去微不足道，但是音频优化确实还是有很多东西可以学习和了解的，比如对内存、对CPU等。

最近家里添了新成员，耽误了一会学习。

总之，学就完事了。