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物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)AndroidStudio音樂播放器與音響設(shè)備設(shè)計(jì)報(bào)告引言1.1課題背景及其意義自上世紀(jì)七十年代起,出現(xiàn)了一種新型音樂風(fēng)格——流行音樂。隨著流行音樂的風(fēng)格不斷發(fā)展,逐漸進(jìn)入大眾的視野,其商業(yè)價(jià)值也不斷提高。各式各樣的音樂播放設(shè)備層出不窮,人們對(duì)于音樂的喜愛與優(yōu)質(zhì)音樂體驗(yàn)的追求也越來越高。目前市場上的音樂軟件大多采用訂閱制和單曲付費(fèi)結(jié)合,這導(dǎo)致體驗(yàn)一首歌曲可能要較多花費(fèi)。由于疫情的橫空出世,人們面對(duì)市面上各類音樂軟件高昂的會(huì)員價(jià)格和動(dòng)輒上千元的高價(jià)音響設(shè)備實(shí)在捉襟見肘。面對(duì)這種現(xiàn)狀,本文設(shè)計(jì)了一項(xiàng)方案,使用AndroidStudio設(shè)計(jì)一個(gè)滿足大部分人需求的音樂播放軟件[1],用戶可根據(jù)喜好將音樂保存進(jìn)去隨時(shí)進(jìn)行播放。為提升用戶體驗(yàn),本文同時(shí)設(shè)計(jì)了一個(gè)具有優(yōu)質(zhì)音樂輸出的音響設(shè)備。通過此設(shè)計(jì),用戶可以使用最少的預(yù)算獲得優(yōu)質(zhì)音樂體驗(yàn)。在疫情對(duì)經(jīng)濟(jì)嚴(yán)重影響的前提下,此方案具有一定意義。2設(shè)備準(zhǔn)備工作2.1配置的確定筆記本電腦的CPU是Intel(R)Core(TM)i5-10500HCPU@2.50GHz,內(nèi)存條是兩條8GB的雙通道16.0GB(15.8GB可用),搭載了一塊GTX1650型號(hào)顯卡,擁有4GB的顯存,一塊2K27寸170刷新率的顯示屏。手機(jī)系統(tǒng)Android7.0及以上,顯示屏建議使用一條DPmini1.4的數(shù)據(jù)線連接至筆記本電腦即可。2.1.1AndroidStudio軟件的選擇和安裝注意事項(xiàng)本文選擇的是3.5.3版本的AndroidStudio和配置文件jdk21。重點(diǎn)是必須先安裝JDK文件然后再安裝AndroidStudio軟件。其中,在配置環(huán)境變量之后,調(diào)出“運(yùn)行”對(duì)話框,輸入“cmd”后回車,如果安裝正確,會(huì)顯示其版本信息,否則就是安裝出問題了,需要重新調(diào)試。做法是在“系統(tǒng)命令提示符”窗口輸入命令“java-version”后回車。AndroidStudio的安裝需要注意不要安裝在具有中文的路徑當(dāng)中,否則可能在運(yùn)行程序時(shí)報(bào)錯(cuò)。這是因?yàn)橹杏⑽木幋a方式不同,英文軟件打開的時(shí)候不能識(shí)別路徑,或識(shí)別成亂碼,就造成軟件不能使用。2.1.2創(chuàng)建一個(gè)Android模擬器為了實(shí)時(shí)查看編寫的程序能否在移動(dòng)端(也就是Android系統(tǒng)的手機(jī)端)使用,創(chuàng)建一個(gè)AndroidStudio軟件自帶的“模擬”手機(jī)[2]。Android原生模擬器的類型選擇沒有要求,筆記本電腦配置可以選擇任意配置的模擬手機(jī)。在SystemImage窗口建議選擇最新的系統(tǒng)API30。安裝完成后需要設(shè)置RAM所占的最大空間值,默認(rèn)即可。3代碼編寫與素材準(zhǔn)備3.1音樂播放器初步實(shí)現(xiàn)3.1.1配置文件匯總圖3.1配置文件匯總整個(gè)項(xiàng)目包含幾個(gè)布局文件和幾個(gè)類,類文件分別如上圖3.1配置文件匯總。布局文件分別是activity_main、activity_music、music_list、item_layout、frag2_layout。這5個(gè)構(gòu)造文件基本就是有關(guān)我們這個(gè)程序全部的布局[3]。activity_music.xml是我們剛創(chuàng)建的M-A的一個(gè)構(gòu)造文件,它可以顯示音樂播放器界面。activity_main_XML為M-A的構(gòu)造文件,APP運(yùn)行時(shí)的主界面就是經(jīng)過它進(jìn)行顯示。frag的構(gòu)造文件由item_layout.XML和music_list.XML一起組成,就是音樂列表界面。另一個(gè)取名為frag2_layout_XML的類文件是主要功能是顯示我們之后放入的圖片,即音樂專輯封面圖片,簡稱專輯。也是frag的一個(gè)構(gòu)造文件,如圖3.2frag的一個(gè)構(gòu)造文件:圖3.2frag的一個(gè)構(gòu)造文件3.1.2音樂文件的準(zhǔn)備與添加本文在res文件下創(chuàng)建了一個(gè)raw文件,這個(gè)文件的作用是可以將喜歡的音樂文件放入其中,在手機(jī)上使用時(shí)可以直接把音樂移動(dòng)到這個(gè)文件中[4]。本文選擇的八首音樂分別為"雪是何色","Eupotia","轉(zhuǎn)生王女","亡靈","chuchuchu","LastingMoment","UnrealCreation!","RE:make"。為避免出現(xiàn)bug,將八首音樂重命名為music0.mp3、music1.mp3、music2.mp3、music3.mp3、music4.mp3、music5.mp3、music6.mp3、music7.mp3。如圖3.3音樂文件的準(zhǔn)備與添加。圖3.3音樂文件的準(zhǔn)備與添加復(fù)制粘貼幾張喜歡的音樂的封面圖片,右擊復(fù)制直接將其移動(dòng)到drawable文件夾中music0.png、music1.jpg、music2.jpg、music3.png、music4.jpg、music5.jpg、music6.png、music7.jpg。音樂封面圖片bg.png,播放器背景圖片,musicbg.jpg(圖片文件后綴可以是.jpg或.png)以及背景選擇器的btn_bg_selector.xml文件,如圖3.4音樂的封面圖片所示:圖3.4音樂的封面圖片為了音樂圖片的規(guī)范,將music0.png、music1.jpg、music2.jpg、music3.png、music4.jpg、music5.jpg、music6.png、music7.jpg這八個(gè)圖片剪成圓形。如圖3.5音樂圖片的規(guī)范:圖3.5音樂圖片的規(guī)范3.2搭建主界面3.2.1關(guān)于activity_main布局文件的編寫這一步主要顯示主界面[5],最外層用的是使用LinearLayout進(jìn)行排編的一個(gè)線性界面布局,本文將此內(nèi)容用來設(shè)置為“我喜歡”,作用就是市面上其他音樂播放器的一個(gè)“愛心”收藏夾。剩余的空間還可以做一些其他的改動(dòng),本文選擇做一個(gè)碎片(Fragment)子程序[6]。如圖3.6與3.7:圖3.6關(guān)于activity_main布局文件的編寫圖3.7關(guān)于activity_main布局文件的編寫3.2.2關(guān)于主類MainActivity類文件的編寫將注意力放到本文的Act文件上,其中M-A類是我們所做的所有項(xiàng)目的總大類。本文做了兩個(gè)菜單類型的文件放在底部的導(dǎo)航欄之中:frag1(歌曲列表菜單)和frag2(專輯封面菜單),為了使剛打開軟件的時(shí)候強(qiáng)制顯示歌曲列表,觀看專輯點(diǎn)擊進(jìn)行頁面的切換,如下圖3.8與3.9關(guān)于MainActivity類文件的編寫所示:3.8關(guān)于MainActivity類文件的編寫3.9關(guān)于MainActivity類文件的編寫package

com.example.zhuhaiyang;public

class

M-Act

extends

AppCompatActivity

implements

View.OnClickListener

{//創(chuàng)建變量private

TextView

televion1,televion2;//綁定控件

private

FragmentTransaction

fit;//綁定控件

private

FragmentManager

fim;//綁定控件

@Override

protected

void

onCreate(Bundle

savedInstanceState)

{

super.onCreate(savedInstanceState);

setContentView(R.layout.activity_main);//綁定控件televion1=(TextView)findViewById(R.id.menu1);//設(shè)置監(jiān)聽器,固定寫法

televion2=(TextView)findViewById(R.id.menu2);televion1.setOnClickListener(this);

televion2.setOnClickListener(this);fim=getSupportFragmentManager();fit=fim.beginTransaction();fit.replace(R.id.content,new

fragous1());mit();//提交改變的內(nèi)容

}

@Overridepublic

void

onClick(View

v){

fit=fim.beginTransaction();//切換選項(xiàng)卡

fit.replace(R.id.content,new

frag1());

break;

case

R.id.menu2:

fit.replace(R.id.content,new

frag2());

break;

default:

break;

}

mit();

}}此代碼是主文件,作用是控制其它文件的運(yùn)行。3.3Service(服務(wù))類功能的創(chuàng)建、使用與實(shí)現(xiàn)3.3.1Service類功能的概述能夠在后臺(tái)長時(shí)間執(zhí)行操作(可以使我們的音樂實(shí)現(xiàn)后臺(tái)播放)并且不需要使界面呈現(xiàn)在畫面的首頁上面的一個(gè)非常實(shí)用的應(yīng)用程序組件——Service(服務(wù)),是安卓四大功能組件之一[7]。并且我們可以使用Service與其它各種各樣的復(fù)雜的程序進(jìn)行交互,一般是由Act啟動(dòng),但是并不依賴于Act。3.3.2Service類功能的創(chuàng)建選中程序包名(com.example.zhuhaiyang//其中“zhuhaiyang”是我所創(chuàng)建的文件名,不同人的這一段后綴不同),接著右擊選擇新的(new)→服務(wù)(Service)→服務(wù)(Service)選項(xiàng)[8],在彈出窗口輸入自己喜歡的名稱完成創(chuàng)建。如圖3.10Service類功能的創(chuàng)建:圖3.10Service類功能的創(chuàng)建本文將其命名為MusicService,然后點(diǎn)擊Finish。如圖3.11Service類功能的創(chuàng)建:圖3.11Service類功能的創(chuàng)建以下是M-S的編程代碼[1]如圖3.12與圖3.13M-S的編程代碼:圖3.12M-S的編程代碼圖3.13M-S的編程代碼

public

void

play(int

i){Uri

uri=Uri.parse("android.resource://"+getPackageName()+"/raw/"+"music"+i);

try{//重置播放器player.reset();//加載多媒體文件player=MP.create(getApplicationContext(),uri);

player.start();//播放音樂addTimer();//添加計(jì)時(shí)器}catch(Exception

e){

e.printStackTrace();

}}此代碼是音樂播放器按鍵的反饋。3.4界面邏輯代碼的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)3.4.1創(chuàng)建Activity本文按照下圖操作,右擊包名(com.example.zhuhaiyang.test//其中“zhuhaiyang”是本文所創(chuàng)建的文件名,不同人的這一段后綴不同),新建一個(gè)Act,本文將其命名為M-A或者是其它名稱,然后點(diǎn)擊完成,它會(huì)生成一個(gè)簡單的用來顯示音樂播放界面的一個(gè)文件,如圖3.14創(chuàng)建Activity所示:圖3.14創(chuàng)建ActivityM-A類:音樂軟件的各種按鈕,通過鼠標(biāo)單擊方法控制著它會(huì)和音樂服務(wù)(service)進(jìn)行連接[9]。這是平常最常用的功能,可以用來顯示歌曲總時(shí)長,控制歌曲進(jìn)度條,顯示歌曲目前播放時(shí)間的位置等等。activity_music:這個(gè)文件可以顯示本文進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)的一個(gè)音樂播放器界面,包括了一些市面上常見的音樂播放器的一些功能趣味[10],效果如圖3.15音樂播放器界面:圖3.15音樂播放器界面activity_music代碼如圖3.16與3.17activity_music代碼,詳見附錄A。圖3.16activity_music代碼圖3.17activity_music代碼3.4.2導(dǎo)入界面圖片將音樂播放器所需要的圖片導(dǎo)入到drawable文件夾中,如圖3.18導(dǎo)入界面圖片:圖3,18導(dǎo)入界面圖片該文件為點(diǎn)擊按鈕的背景選擇器,主要是為了區(qū)分是否進(jìn)行了播放與否的一個(gè)功能,當(dāng)然可以自由設(shè)定喜歡的顏色[11],如圖3.19設(shè)定喜歡的顏色:圖3.19設(shè)定喜歡的顏色3.4.3搭建音樂列表界面按照下圖操作,首先右擊此包名(com.example.zhuhaiyang//其中“zhuhaiyang”是本文所創(chuàng)建的文件名,不同人的這一段后綴不同)—>新的(New)—>Java類(JavaClass),將其命名為frag,點(diǎn)擊OK。如圖3.20搭建音樂列表界面:圖3.20搭建音樂列表界面按照下圖操作,首先右擊布局(layout)文件夾——>新的(New)——>布局資源文件(LayoutResourceFile),根據(jù)本文的需求,應(yīng)該新建兩個(gè)布局(layout)文件,對(duì)它們分別進(jìn)行命名,如圖3.21與3.22建立布局資源文件:圖3.21建立布局資源文件圖3.22建立布局資源文件音樂列表(musiclist):歌曲列表的布局文件,可以垂直顯示多條信息。效果如圖3.23音樂列表布局界面所示[12]:圖3.23音樂列表布局界面item_layout:就是條目布局,相當(dāng)于列表當(dāng)中每一行信息的詳細(xì)UI,如圖3.24音樂列表信息詳細(xì)UI[13]:圖3.24音樂列表信息詳細(xì)UI3.4.4專輯封面界面右擊包名,New——>JavaClass,我們可以將其命名為合適的名稱。如圖3.25與3.26專輯封面界面建立:圖3.25專輯封面界面建立圖3.26專輯封面界面建立本文需要再新建一個(gè)frag_layout文件,如圖3.27frag_layout文件建立:圖3.27frag_layout文件建立本文需要用frag2的類文件來設(shè)置一個(gè)圖片的視圖,前面所說的專輯圖片就用它來顯示,也可以用來寫一些有趣的簡介之類的文字信息。如下圖3.28專輯圖片顯示:圖3.28專輯圖片顯示效果如圖3.29專輯圖片顯示:圖3.29專輯圖片顯示完成之后,本文的音樂播放器就算初步完成。4項(xiàng)目的運(yùn)行與APP的創(chuàng)建和移植4.1初步運(yùn)行點(diǎn)擊右上角的綠色三角形,即可開始運(yùn)行AndroidStudio的原生模擬器效果如圖4.1初步運(yùn)行效果:圖4.1初步運(yùn)行效果可以完美運(yùn)行,之后在手機(jī)上也可以完美運(yùn)行,如圖4.2手機(jī)運(yùn)行效果:圖4.2手機(jī)運(yùn)行效果關(guān)于APP文件的生成,只需要點(diǎn)擊上方條目中的“Build”→“BuildBundle(s)/APK(s)”→“BuildAPK(s)”即可創(chuàng)建可以在Android系統(tǒng)下運(yùn)行的APP軟件,如圖4.3APP的創(chuàng)建:圖4.3APP的創(chuàng)建生成的APP文件一般可以在安裝目錄中找到,如圖4.4APP安裝目錄:圖4.4APP安裝目錄用一根數(shù)據(jù)線將其傳輸?shù)绞謾C(jī)即可安裝使用,也可以使用QQ進(jìn)行傳輸。4.2運(yùn)行成功成功運(yùn)行此軟件的進(jìn)程圖如下圖4.5運(yùn)行成功所示:圖4.5運(yùn)行成功圖示4.5中,程序所在的文件位置檢索成功,評(píng)估設(shè)置成功運(yùn)行,配置構(gòu)建運(yùn)行成功,所運(yùn)行的任務(wù)成功運(yùn)行以及APP的組裝調(diào)試成功進(jìn)行。所有的文件都沒有問題,軟件運(yùn)行成功。5音響硬件的準(zhǔn)備與組裝5.1音響硬件介紹選擇的硬件主要是平時(shí)上課接觸到的簡單硬件例如電阻、電容、LED燈泡、二集管等等。表5.1音響硬件表元件名稱代號(hào)數(shù)量電阻18歐四環(huán):棕灰黑金五環(huán):棕灰黑金棕R6,R122電阻100K四環(huán):棕黑黃金五環(huán):棕黑黑橙棕R1,R2,R3,R5,R7,R8,R9,R118元件名稱代號(hào)數(shù)量電容1000ufC4,C9,C113電容47ufC1,C3,C6,C84電容4.7ufC2,C72瓷片電容104C5,C10,C12,C134電位器50K+旋鈕B50K1音頻座IN13MM紅色LEDD21二極管1N4007D11TDA2030IC1,IC22散熱片+螺絲2+6接線端子J1,J2,J33PCB板1喇叭1個(gè)或2個(gè)(15W左右)音頻線1電源1個(gè)(要求12V2A的規(guī)格)這些基本就是所需要的全部硬件。接下來詳細(xì)說明一下套件參數(shù):輸入電壓:AC9-15V或DC9-15V(直流輸入注意分清分極性,交流輸入不分極性)輸出功率:Po=15W+15W(RL=4Ω)輸出阻抗:4—8ΩPCB規(guī)格:64x54mm使用的是“純后級(jí)功放”,這個(gè)名詞的意思是僅僅單純的將音量放大,同時(shí)沒有設(shè)置前置的放大電路,使用這種焊接方法可以使輸入的音源不被任何其他因素修飾。經(jīng)由此放大后的聲音直接推動(dòng)這件15瓦功率的喇叭發(fā)音,這種聲音幾乎沒有任何跑偏的可能。使用提示:如果接手機(jī)音頻信號(hào)的話,幾乎沒有雜音和電流聲,接電腦的話,需要電腦外接一個(gè)外置聲卡,使電腦耳機(jī)孔間接輸出音頻,否則很有可能會(huì)有一些“滋滋”的輕微電流聲。這種板子最好使用15W的喇叭,如果喇叭功率小或者說使用的電源線的輸出功率不足,開越大的大聲音就越有可能容易有異響。音量調(diào)節(jié)按鈕不要調(diào)到盡頭,調(diào)到臨界不失真位置即為現(xiàn)有喇叭和電源條件下的合適的音量。硬件的焊接方面應(yīng)該按照平時(shí)課上的練習(xí),應(yīng)先焊接比較“低矮”的硬件,例如電阻瓷片電容等等,否則會(huì)出現(xiàn)“卡手”的現(xiàn)象,導(dǎo)致后續(xù)硬件難以焊接,其次就是盡量一個(gè)挨著一個(gè)焊接。先把幾個(gè)電阻焊接上去,然后觀察周圍比較好焊的元件。外圍的三個(gè)接口元件可以只焊接兩個(gè),一個(gè)用來連接電源,另外兩個(gè)用來連接喇叭。連接好的板子如圖5.2連接好的板子所示:圖5.2連接好的板子觀察上圖5.2連接好的板子可以發(fā)現(xiàn)有六個(gè)螺絲孔,分成了三對(duì),一對(duì)兩個(gè)螺絲孔,其中只有兩對(duì)是必須使用的。上方兩對(duì)螺絲孔都是用來接喇叭的,只需要連接兩對(duì)螺絲中的任意一對(duì)即可。至于板子下方的一對(duì)螺絲孔則是連接電源線所用,接線端子遵循“紅正黑負(fù)”規(guī)則進(jìn)行連接。圖5.3連接好的板子如上圖5.3連接好的板子,PCB板子的背面焊接也沒有問題,需要注意焊點(diǎn)不能焊在一起,否則有接觸不良的問題。接下來接好音頻線連接至手機(jī)或電腦即可播放音樂。軟件操作與硬件實(shí)操到此即全部完成。5.2性能與成本分析表5.4與市面上其它產(chǎn)品對(duì)比音響名稱價(jià)格播放品質(zhì)揚(yáng)聲器功率本文產(chǎn)品40元音質(zhì)良好,聲音較大15W*2索愛235元音質(zhì)良好,聲音較小6W*2筆記本電腦5099元音質(zhì)較差,聲音中等12W山水T21398元音質(zhì)良好,聲音較大30WCCJBL1799元音質(zhì)良好,聲音較大60W由表5.4與市面上其它產(chǎn)品對(duì)比可知,本文所制作的產(chǎn)品不僅價(jià)格低廉,在音樂品質(zhì)方面也具有百元級(jí)甚至千元級(jí)的實(shí)力,揚(yáng)聲器的功率超越200元的索愛音響,與1400元的音響相當(dāng)。將本文所制音響與筆記本電腦連接后播放音樂明顯感到音質(zhì)與音量的提升。與由此可以得出,本文所制作的產(chǎn)品即使在市場上也具有巨大的競爭力,且價(jià)格大部分人可接受,確實(shí)是一件具有重要作用的作品。結(jié)論本篇論文使用了AndroidStudio與單片機(jī)硬件進(jìn)行了結(jié)合,面對(duì)經(jīng)濟(jì)下行的音樂娛樂市場,提出了一個(gè)預(yù)算低廉且體驗(yàn)優(yōu)秀的方案。本文使用AndroidStudio作為載體,結(jié)合頁面UI設(shè)計(jì)、點(diǎn)擊按鈕跳轉(zhuǎn)頁面設(shè)計(jì)、Service服務(wù)類設(shè)計(jì)、聯(lián)動(dòng)控制歌曲進(jìn)度等功能,制作一個(gè)音樂播放軟件。在此基礎(chǔ)上通過硬件焊接、電路測試、性能與成本分析,制作出一個(gè)音響播放設(shè)備,在最終測試階段取得圓滿成功。本文所涉及的課題背景、設(shè)計(jì)理念、原理圖和電路設(shè)計(jì)在本文中均有體現(xiàn),本設(shè)計(jì)的相關(guān)代碼附于附錄中。致謝當(dāng)今社會(huì)的人們有了太多的選擇,這使得人們變得急躁而不再珍惜眼前物,本程序需要返回原程序添加圖片和mp3文件才能添加新的音樂。試想一下,一首歌得多么打動(dòng)人心才能使人不辭辛苦地去添加進(jìn)去。毋庸置疑的是,我必須感謝的是我的輔導(dǎo)老師劉老師。在放暑假?zèng)]多久后,劉老師就在QQ群里開會(huì)議一個(gè)一個(gè)詢問同學(xué)們的論文意向,并給出了十分值得參考的意見。當(dāng)我提出我的論文意向后,我本已作好了被評(píng)價(jià)為自作聰明的準(zhǔn)備,但是老師卻在同學(xué)們面前鼓勵(lì)我說這是個(gè)十分有創(chuàng)意的想法。我當(dāng)機(jī)立斷,下定決定就以此為題,做出來優(yōu)秀的畢業(yè)論文,決不讓劉老師失望!隨后劉老師又說明了一些注意事項(xiàng),我牢牢謹(jǐn)記,并將其運(yùn)用到論文中去。在不斷的修改過程中與會(huì)議中,我有時(shí)會(huì)覺得自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)有些簡陋,在選題的方向上可能沒有其他同學(xué)的深度。因?yàn)槲宜龅闹皇且粋€(gè)簡單的小軟件,并沒有一些高大上的功能。但是同時(shí)我也覺得畢業(yè)論文應(yīng)該是一個(gè)檢驗(yàn)自己所學(xué)知識(shí)的事物,即使做出來的東西比較簡陋,只要能對(duì)得起自己三年的學(xué)習(xí)就是優(yōu)秀的。功夫不負(fù)有心人,事實(shí)證明,我的決定十分正確。在一切準(zhǔn)備就緒之后,我不忘老師們的叮囑,詳細(xì)檢查每一步可能出現(xiàn)的問題,力求做到完美無缺,不給即將畢業(yè)的自己留下遺憾。同時(shí)我也會(huì)將這份設(shè)計(jì)所保留以作紀(jì)念,并在以后的學(xué)習(xí)生活中將其功能更完善一些。相信隨著我的知識(shí)水平的提高,這份設(shè)計(jì)會(huì)變得更加完美。參考文獻(xiàn)1振華OPPOAndroidStudio如何實(shí)現(xiàn)音樂播放器(簡單易上手)[D].計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)研究生20224-82Bruce

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96-102附錄附錄A:activity_music代碼如下<?xml

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