在MIDP应用程序中播放声音

■ 前言

  在上一讲中我们讲述的是如何制作JAVA手机多媒体功能中的动画，本讲中我们将介绍如何制作JAVA手机的另一个多媒体功能——声音，即N800的音乐播放功能。若是在动画上再配以音乐播放功能，就能制作出具有丰富表现力的应用程序了。

■ 音乐播放

  现在我们利用MIDP应用程序播放音乐。但是， MIDP标准API不支持声音播放功能。机种不同，则声音播放方法也不同，所以每个厂商都会使用他们各自扩展的API 。N800使用NEC扩展的API，所以能用MIDP应用程序播放声音。

■ N800的音乐播放功能

  N800只能播放SMF(format 0)格式的音乐数据，最大文件尺寸为10Kbyte。SMF格式即Standard MIDI File 的缩略语，就是为了能实现互换性而设定的文件形式，互换性是指在不同的应用程序中也具有能处理数据的特性。SMF分为format0和format1两种格式。N800所采用的是format0格式。这两种格式具有以下不同特点。（表 1）

 format0  Midi的16频声音收录在1个磁道上的形式

 format1

 不限制磁道数量的形式

表 1

■ 播放音乐

接下来我们实际操作读取文件播放音乐的功能。

  ● 音乐数据的读取

  利用扩展API上的Media类的static方法读取音乐数据。自变量中记述了音乐数据文件的通过。AudioClip audio = Media.getAudioClip(“/test.mid”);

  另外，能够从web上获得音乐数，并且能够从RMS中得到音乐数据。但，由于形式相同，这里就不特别讲述了。详细情况请参考扩展API文档。

  ● 播放

  播放读取的音乐数据。使用AudioClip例子（在这称为audio）play方法播放。
  audio.play();

  而且也能同时播放两个以上的音乐数据。此时，使用AudioClip例子（在这称为audio1、audio2）play方法播放。
  audio1.play();
  audio2.play();
  上述情况下能够同时播放audio1,audio2。

  ● 停止

  能够暂停音乐的播放。使用AudioClip例子的stop方法能够停止。
  audio.stop();

  ● 其他功能

  AudioClip定义了读取其他音乐数据信息的方法和决定反复播放次数的方法。(表 2)
 getChannel()  取得音乐数据的频数

 getLapsedTime()

 以MS为单位取得所演奏的音乐数据的播放时间

 getTempo()

 取得音乐数据的速度

 getTime()

 取得音乐数据的播放时间

 setLoopCount(int count)

 设定演奏的音乐数据的反复播放次数

表 2

■ 音频事件

音频演奏过程中，演奏开始时、停止时、结束时都会发生音频事件，能定义此时的处理。要定义音频事件发生时的处理，有必要安装AudioListener接口和记述audioAction方法内的处理。
然后，使用AudioClip对象的addAudioListener方法进入AudioListener。

public class AudioTest implements AudioListener {

　/**
　 * 构造函数
　 **/

　public AudioTest() {
　　AudioClip audio = Media.getAudioClip("/test.mid");// 读取音乐数据
　　　audio.addAudioListener(this);// 注册audio事务监听器
　}

　/**
　 * 音频事件的处理
　 **/

　public void audioAction(AudioClip sound, int event, int param) {
　　　　//记述处理
　　　　　　•
　　　　　　•
　}
}

ex. 1

记述处理的audioAction方法的自变量如下所示。
 AudioClip sound  传递事件发生来源的对象

 int event

 传递事件的种类

 int param

 传递事件的参数。由于事件不同，则参数的意思也不同。不包含参数的事件的情况下，只传递0

表 3

此外，事件的种类（audioAction方法的自变量、事件）在AudioListener接口文件夹中定义如下。(表 4)
static int AUDIO_COMPLETE  表示音乐播放结束 static int AUDIO_STARTED  表示音乐播放开始 static int AUDIO_COMPLETE  表示音乐播放停止

表 4

以下展示的是只播放音频数据的简单范例。

import javax.microedition.lcdui.Display;
import javax.microedition.midlet.MIDlet;
import javax.microedition.midlet.MIDletStateChangeException;
/**
 * 音乐播放的简单范例
 */
public class Audio extends MIDlet {

　　Display display;
　　AudioCanvas canvas;

　　/**
　　 * 构造函数
　　 */
　　public Audio() {
　　　　canvas = new AudioCanvas();
　　　　display = Display.getDisplay(this);
　　}

　　protected void startApp() throws MIDletStateChangeException {
　　　　display.setCurrent(canvas);
　　}

　　protected void pauseApp() {}
　　protected void destroyApp(boolean arg0) throws MIDletStateChangeException {}
}

import javax.microedition.lcdui.*;
import com.nec.media.*;

/**
 * 音频 canvas
 **/
public class AudioCanvas

　　extends Canvas
　　implements Runnable, CommandListener, AudioListener {

　　Command START = new Command("play", Command.OK, 0);
　　Command STOP = new Command("stop", Command.OK, 0);

　　AudioClip a;// 音乐数据

　　Thread th;

　　/**
　　 * 构造函数
　　 **/
　　public AudioCanvas() {

　　　　a = Media.getAudioClip("/_test.mid");// 读取音乐数据
　　　　a.addAudioListener(this);// 注册 AudioListener

　　　　this.addCommand(START);
　　　　this.addCommand(STOP);
　　　　this.setCommandListener(this);

　　　　th = new Thread(this);
　　　　th.start();
　　}

/**
 * 音频事件的处理
 */
public void audioAction(AudioClip sound, int event, int param) {

　　　　if (sound == a) {
　　　　　　if (event == AudioListener.AUDIO_COMPLETE) {
　　　　　　　　sound.play();

　　　　　　}
　　　　}
　　}

　　/**
　　 * 描绘处理
　　 */
　　protected void paint(Graphics g) {
　　　　g.setColor(255, 255, 255);
　　　　g.fillRect(0, 0, getHeight(), getWidth());

　　　　g.setColor(0, 0, 0);
　　　　g.drawString("Music Play?", 50, 52, Graphics.TOP | Graphics.LEFT);
　　　　g.drawString(
　　　　　　　"channel=" + a.getChannel(),
　　　　　　　30,
　　　　　　　64,
　　　　　　　Graphics.TOP | Graphics.LEFT);
　　　　g.drawString(
　　　　　　　"lapsed time=" + a.getLapsedTime(),
　　　　　　　30,
　　　　　　　76,
　　　　　　　Graphics.TOP | Graphics.LEFT);
　　　　g.drawString(
　　　　　　　"tempo=" + a.getTempo(),
　　　　　　　30,
　　　　　　　88,
　　　　　　　Graphics.TOP | Graphics.LEFT);
　　　　g.drawString(
　　　　　　　"time=" + a.getTime(),
　　　　　　　30,
　　　　100,
　　　　　　　Graphics.TOP | Graphics.LEFT);
　　}

　　/**
　　 * 命令事件的处理
　　 */
　　public void commandAction(Command c, Displayable d) {

　　　　System.out.println("test");
　　　　if (c.equals(START)) {
　　　　　　a.play();
　　　　} else if (c.equals(STOP)) {
　　　　　　a.stop();
　　　　}
　　}

　　/**
　　 * 线程的处理
　　 * 刷新查看
　　 */
　　public void run() {

　　　　while (true) {
　　　　　　repaint();
　　　　　　try{
　　　　　　　　Thread.sleep(500);
　　　　　　}catch(Exception e){

　　　　　　}
　　　　}
　　}
}

ex. 2

接受表示音乐播放结束的事件后，根据明确的开始播放音乐菜单可以无限循环地播放音乐。下面的演示详细记述了上述例子中的audioAction方法，能够实现无限循环播放。（ex. 3）

　　/**
　　 * 音频事件的处理
　　 */
　　public void audioAction(AudioClip sound, int event, int param) {

　　　　if (sound == a) {
　　　　　　if (event == AudioListener.AUDIO_COMPLETE) {
　　　　　　　　sound.play();
　　　　　　}
　　　　}
　　}

ex. 3

制作应用程序

接下来制作实际的发声应用程序。
本讲中制作的是简单的“泡泡龙”游戏。

■ 游戏方法

移动小棒接住反弹的球使其不掉下去，使上方的彩球逐渐消失的游戏。彩球完全消失并清除后，球再落下则此游戏通过。

■ 准备工作

准备游戏必备的图片和音效。
准备以下图片。

图1 球的图片

图2 小棒的图片

图3 彩球的图片

· 背景音乐 ( bgm.mid )
· 球反弹时的音效 ( ball.mid )
· 彩球破碎时的音效 ( block.mid )

■ 设计

以下是状态连接图（図 4）
本讲中为了简单化，在启动应用程序的同时立刻就启动游戏。形成游戏开始、球落下后游戏结束、全部清除彩球后游戏过关。

Figure 4

■ 制作应用程序

现在我们按照以下顺序制作应用程序。
1.类结构
2.变量、常量的定义
3.查看图片和音效
4.使图片运动
5.球的反弹
6.音乐的播放

1.类结构
　下表内容是类结构。(表 5)

  BlockApplication   泡泡龙游戏的MIDlet   BlockCanvas   泡泡龙游戏的Canvas 表 5

2. 变量、常量的定义
　 将下面的应用变量、定量作为BlockCanvas例子的属性并定义。（ex. 4）

　　// 状态设定
　　private int state; // 状态
　　private final int ACTIVE = 1;
　　private final int GAME_OVER = 2;
　　private final int CLEAR = 3;

　　// 彩球的设定
　　private final int BLOCK_H = 7; // 彩球横向的个数
　　private final int BLOCK_V = 5; // 彩球纵向的个数
　　private final int BLOCK_WIDTH = getWidth() / BLOCK_H;
　　private final int BLOCK_HEIGHT = BLOCK_WIDTH / 2;
　　private boolean block[][] = new boolean[BLOCK_H][BLOCK_V];
　　private int blockCount; // 彩球个数
　　// 小棒的设定
　　private final int BAR_HEIGHT = 11;
　　private final int BAR_WIDTH = 23;
　　private int barX = 0;
　　private int barY = getHeight() - BAR_HEIGHT;
　　private int barMovCode Example = 0;

　　// 球的设定
　　private final int BALL_HEIGHT = 10;
　　private final int BALL_WIDTH = 10;
　　private int ballX;
　　private int ballY;
　　private int ballMovCode Example = 5;
　　private int ballMoveY = 5;

　　private Thread th;

　　// 画面类
　　private Image barImg = null;
　　private Image ballImg = null;
　　private Image blockImg = null;

　　// 音效类
　　private AudioClip bgm; // Background music
　　private AudioClip ballSound; // Sound of bouncing ball
　　private AudioClip blockSound; // Sound of destroying blocks

ex. 4

3. 查看图片和音效
　 查看准备好的图片和音效。BlockCanvas的构造函数内分别读取小棒、球、彩球的图片。(ex. 5)

　　　　// 读取图片
　　　　try {
　　　　　　barImg = Image.createImage("/bar.png");
　　　　　　ballImg = Image.createImage("/ball.png");
　　　　　　blockImg = Image.createImage("/block.png");
　　　　} catch (Code Exampleception e) {
　　　　　　e.printStackTrace();
　　　　}

ex. 5

　　能查看读取后的图片。

　　彩球在图中的分配为横7纵5，读取彩球图片并描画在画面中。用旗表示彩球的状态。保持原来的排列。将一个一个的彩球使用原来的排列并计算出坐标，安排在画面中。(ex. 6)

　　// 查看彩球
　　g.setColor(0, 0, 255);
　　for (int i = 0; i < BLOCK_H; i++) { /
　　　　for (int j = 0; j < BLOCK_V; j++) {
　　　　　　if (block[i][j]) {
　　　　　　　　g.drawImage(
　　　　　　　　　　blockImg,
　　　　　　　　　　i * BLOCK_WIDTH,
　　　　　　　　　　(j + 1) * BLOCK_HEIGHT,
　　　　　　　　　　Graphics.LEFT | Graphics.TOP);
　　　　　　}
　　　　}
　　}

ex. 6

　　接着查看球和小棒。在paint方法中有以下叙述。(ex. 7)

// 查看球
g.drawImage(ballImg, ballX, ballY, Graphics.LEFT | Graphics.TOP);
// 查看小棒
g.drawImage(barImg, barX, barY, Graphics.LEFT | Graphics.TOP);

ex. 7

　　 图片安装完成后出现如下画面。

4. 使图片运动
　 接下来使用线程和按键事件移动球和小棒。为了使用线程就得在AudioCanvas类中安装Runnable接口、记述run方法。使用球和小棒定义的移动速度分别变化球和小棒的坐标。此外，小棒的移动速度根据按键处理而变化。以下记述了run方法 。 (ex. 8)

　　/**
　　 * 线程的运行处理
　　 */
　　public void run() {

　　　　while (state == ACTIVE) {

　　　　　　moveBall();// 使球运动
　　　　　　moveBar();// 移动小棒
　　　　　　repaint();// 再次描画

　　　　　　try {
　　　　　　　　Thread.sleep(50);
　　　　　　} catch (InterruptedCode Exampleception e) {
　　　　　　　　e.printStackTrace();
　　　　　　　　break;
　　　　　　}
　　　　}
　　}

　　/**
　　 // 使球运动
　　 */
　　public void moveBall() {
　　　　ballX += ballMovCode Example;
　　　　ballY += ballMoveY;
　　}

　　/**
　　 * 移动小棒
　　 */
　　public void moveBar() {
　　　　barX += barMovCode Example;
　　　　// 不能向画面外移动
　　　　if (barX < 0) {
　　　　　　barX = 0;
　　　　} else if (barX + BAR_WIDTH > getWidth()) {
　　　　　　barX = getWidth() - BAR_WIDTH;
　　　　}
　　}

ex. 8

　　以下表示的是按键处理。（ex. 9）

　　/*****************************************
　　* 按键处理
　　*****************************************/
　　/**
　　* 按按键时
　　*/
　　protected void keyPressed(int key) {
　　　　if (state == ACTIVE) {// 正在运动
　　　　　　if (getGameAction(key) == Canvas.RIGHT) {
　　　　　　　　barMovCode Example = 6;
　　　　　　} else if (getGameAction(key) == Canvas.LEFT) {
　　　　　　　　barMovCode Example = -6;
　　　　　　}
　　　　　　repaint();
　　　　}else{// 停止运动后
　　　　　　// 再次启动
　　　　　　this.initialize();
　　　　}
　　}

　　/**
　　 * 释放按键时
　　 */
　　protected void keyReleased(int key) {
　　　　barMovCode Example = 0;
　　}

ex. 9

　　5. 球的反弹
　　 下面是球的反弹。
　　 球的反弹形式有以下3种。
　 · 碰边壁后反弹
　 · 碰小棒后反弹
　 · 碰彩球后反弹
　　记述了每个moveBall方法。(ex. 10)
　　碰彩球的反弹时
　　block[i][j] = false;
　　blockCount--;
　　彩球立刻就破碎。彩球破碎后余下的彩球数量blockCount将有所减少。
　　另外，球掉落时，改变游戏状态后游戏结束。

　　/**
　　 // 使球运动
　　 */
　　public void moveBall() {
　　　　ballX += ballMovCode Example;
　　　　ballY += ballMoveY;

　　　　// 反弹
　　　　// 碰边壁后反弹
　　　　if (ballX < 0) {
　　　　　　ballMovCode Example *= -1;
　　　　　　ballX = 0;
　　　　} else if (getWidth() < ballX + BALL_HEIGHT) {
　　　　　　ballX = getWidth() - BALL_HEIGHT;
　　　　　　ballMovCode Example *= -1;
　　　　}
　　　　if (ballY < 0) {
　　　　　　ballMoveY *= -1;
　　　　　　ballY = 0;
　　　　} else if (ballY > getHeight()) { // 球落下后
　　　　　　// 游戏结束
　　　　　　state = GAME_OVER;
　　　　}

　　　　// 碰上小棒后反弹
　　　　if (ballY + BALL_HEIGHT > barY
　　　　　　&& ballX + BALL_WIDTH > barX
　　　　　　&& ballX < barX + BAR_WIDTH) {
　　　　　　ballMoveY *= -1;
　　　　　　ballY = barY - BALL_HEIGHT;
　　　　　　if (barMovCode Example < 0) {
　　　　　　　　ballMovCode Example -= 2;
　　　　　　} else if (barMovCode Example > 0) {
　　　　　　　　ballMovCode Example += 2;
　　　　　　}
　　　　}
　　　　// 碰上彩球后反弹
　　　　for (int i = 0; i < BLOCK_H; i++) {
　　　　　　for (int j = 0; j < BLOCK_V; j++) {
　　　　　　　　if (block[i][j]) {
　　　　　　　　　　if (ballX + BALL_WIDTH > i * BLOCK_WIDTH
　　　　　　　　　　　　&& ballX < (i + 1) * BLOCK_WIDTH) {
　　　　　　　　　　　　if (ballY + BALL_HEIGHT > (j + 1) * BLOCK_HEIGHT
　　　　　　　　　　　　　　&& ballY < (j + 2) * BLOCK_HEIGHT) {
　　　　　　　　　　　　　　// 清除彩球
　　　　　　　　　　　　　　block[i][j] = false;
　　　　　　　　　　　　　　blockCount--;
　　　　　　　　　　　　　　ballMoveY *= -1; }
　　　　　　　　　　}
　　　　　　　　　　}
　　　　　　　　}
　　　　　　}
　　　　}

　　}

ex. 10

碰小棒后反弹情况如下所示：向右按键时，球就会让右方快速移动，反之，向左按键时，球则向左方快速移动。(ex. 11)

    if (barMoveX < 0) {
        ballMoveX -= 2;
    } else if (barMoveX > 0) {
        ballMoveX += 2;
    }

ex. 11

· 清除检查

至此安装完毕游戏就有雏形了。但是，在现在的程序中即使彩球全部消失，游戏也不能清除。那么，球与彩球相撞时，数出彩球的剩余数。当该数值为0时，则游戏清除。以下记述的是该处理。（ex. 12）

// 清除彩球
block[i][j] = false;
blockCount--;

ballMoveY *= -1;

// 播放音效
blockSound.play();

// 检查游戏清除
if (blockCount == 0) {
　　state = CLEAR;
}

ex. 12

6. 音乐播放

在本讲中的泡泡龙游戏的应用程序中最好使用BGM和音效。游戏开始的同时演奏BGM，音效则是球在碰壁、碰小棒反弹时，以及彩球破碎时才播放的。

· 读取

用BlockApplication构造函数读取音乐数据。而且，这里的BGM能够循环播放，所以可以使用音频事件处理。（ex. 13）

　　//声音数据的读取
　　bgm = Media.getAudioClip("/bgm.mid");// 背景音乐
　　ballSound = Media.getAudioClip("/ball.mid");// 球反弹后的音效
　　blockSound = Media.getAudioClip("/block.mid");// 球破碎的音效
　　bgm.addAudioListener(this);// 增加 AudioListener

ex. 13

· 播放
读取音乐数据后，接下来进行播放。BGM在游戏开始的同时能够播放，所以在AudioCanvas类的start方法中记述播放处理并能够播放出来。
球的音效：用moveBall方法进行下面反弹判断时，能够播放音效。（ex. 14）

　　// 反弹
　　// 碰边壁后反弹
　　if (ballX < 0) {
　　　　ballMoveX *= -1;
　　　　ballX = 0;
　　　　// 播放音效
　　　　ballSound.play();
　　} else if (getWidth() < ballX + BALL_HEIGHT) {
　　　　ballX = getWidth() - BALL_HEIGHT;
　　　　ballMoveX *= -1;
　　　　// 播放音效
　　　　ballSound.play();
　　}
　　if (ballY < 0) {
　　　　ballMoveY *= -1;
　　　　ballY = 0;
　　　　// 播放音效
　　　　ballSound.play();
　　} else if (ballY > getHeight()) { // 球落下后
　　　　// 游戏结束
　　　　state = GAME_OVER;
　　}

　　// 碰上小棒反弹
　　if (ballY + BALL_HEIGHT > barY
　　　　&& ballX + BALL_WIDTH > barX
　　　　&& ballX < barX + BAR_WIDTH) {
　　　　ballMoveY *= -1;
　　　　ballY = barY - BALL_HEIGHT;

　　　　if (barMoveX < 0) {
　　　　　　ballMoveX -= 2;
　　　　} else if (barMoveX > 0) {
　　　　　　ballMoveX += 2;
　　　　}

　　　　// 播放音效
　　　　ballSound.play();
　　}

ex. 14

彩球的音效：用moveBall方法判定彩球的碰撞时，如下记述并能够播放。 (ex. 15)

// 碰上彩球后反弹
for (int i = 0; i < BLOCK_H; i++) {
　　for (int j = 0; j < BLOCK_V; j++) {
　　　　if (block[i][j]) {
　　　　　　if (ballX + BALL_WIDTH > i * BLOCK_WIDTH
　　　　　　　　&& ballX < (i + 1) * BLOCK_WIDTH) {
　　　　　　　　if (ballY + BALL_HEIGHT > (j + 1) * BLOCK_HEIGHT
　　　　　　　　　　&& ballY < (j + 2) * BLOCK_HEIGHT) {
　　　　　　　　　　block[i][j] = false;
　　　　　　　　　　ballMoveY *= -1;

　　　　　　　　　　// 播放音效
　　　　　　　　　　blockSound.play();
　　　　　　　　}
　　　　　　}
　　　　}
　　}
}

ex. 15

■ 完成

下面是实际制作的程序一式。 ( BlockApplication.zip )
运行结果如下所示。

游戏进行中 游戏结束   游戏结束  

总结

在本讲的讲解中能够自由播放音乐数据了。因此，能够制作成创造性的应用程序。但是，扩展应用程序时，不能保存高分、数据等 。在下讲我们将学习如何使用固定存储器保存数据的方法。

N820 问世
在本栏目中简单将N800和N800的后继机种N820进行一下比较。

■ N820的特点

256Kbyte存储空间

255x240(纵x横)和65535色的显示屏

查看png格式的画面文件

播放smf格式的音乐文件

http通信，socket通信

逆光、双感光板控制

Sprite功能

ImageMap功能

各种各样的制图扩展功能

３Ｄ引擎

由于N820具有256Kbyte的较大存储空间，所以能制作容量稍大、自由度较高的手机应用程序。另外，也能制作对应http、socket通信的自由度较高网络应用程序。因此，也能够搭载3D引擎、3D描画。而且还能安装N800对应的Sprite功能、ImageMap功能的描画功能。

■ 与N800的比较
下表是N800和N820的比较。（表 6）

项目 N800 N820 显示屏尺寸 180x162(纵x横) 255x240(纵x横) JAD文件尺寸 最大 2 KB 最大 2 KB JAR文件尺寸 最大 50 KB 最大 1 MB RMS尺寸 最大 10 KB 最大 10 KB 记录存储数量 最大 3 records 最大 3 records 通信协议 只有http HTTP and socket 画像文件 PNG PNG 音乐文件 SMF(format 0) 最大10Kbyte SMF(format0) 最大10Kbyte 表 6

■ NEC N820 Application模拟器
下面是模拟N820工作的模拟器，称为「NEC 820 Application Emulator」。与以前我们所介绍的「NEC N800 Application Emulator」在外观上没有什么区别。（図 5）

图 5

打开模拟器，就是现在的手机画面表示。与N800相比，手机设计多少有些变化，手机的内显示屏变大了。下图是用N820 Application Emulator制作的“泡泡龙”游戏画面。“泡泡龙”游戏由于是假定在N800的屏幕上应用的。因此画面尺寸要比N820中的内屏尺寸稍小。因此，彩球之间存有空隙。（図 6）


図 6

■ 总结
N820的优点是具有256Kbyte的大容量存储空间，而且使用3D图表引擎、3D图表应用程序、能够制作成对应socket通信的TCP/IP网络应用程序。对于应用开发者而言，N820是一部制作JAVA应用程序非常有价值的终端。对于寻求高级机种的用户而言，应该是一部高精细画面、高功能的极大满足用户需要的终端。今后N820的用户应该会大幅度增加的。