开源鸿蒙平台 KMP_CMP 三方库「端侧语音转文字」适配全流程

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qq376657832 · 2026-09-24 14:43:31 发布

本文记录 kmp-ohos-tts 接入 OpenHarmony 语音识别能力的完整过程，覆盖 KMP/CMP 工程盘点、ohosArm64 目标、Kotlin/Native 动态库、C ABI/N-API 桥接、AudioKit 麦克风采集、Core Speech Kit 识别、ArkUI 真机页面、签名 HAP 和真机验收。

这次适配保留 Kotlin 侧的识别结果模型、会话归约、文本归一化和自检逻辑，再由 ArkTS 调用 OpenHarmony 的 SpeechRecognitionEngine 与 AudioCapturer。页面展示的是麦克风实时回调，不是写死在页面里的演示句子；停止识别后，文本还会经过 Kotlin/Native 共享模型统一成 TtsResult。

项目地址： AtomGit/oh-tpc/kmp-ohos-tts

开发工具： 华为云码道

一、背景

1.1 为什么做开源鸿蒙平台 KMP/CMP 适配

语音转文字看起来只是“打开麦克风并显示一句话”，但在 OpenHarmony 上要走通一条完整的跨语言链路：应用必须先获得麦克风权限，AudioKit 要稳定输出指定格式的 PCM，Core Speech Kit 要收到连续音频，识别结果要从 ArkTS 回调进入共享 Kotlin 模型，最后才能在 ArkUI 中呈现结果。

如果只重新写一个 ArkTS 页面，页面即使能显示按钮，也无法证明 KMP 共享模型已经在 OpenHarmony ARM64 设备上运行。适配需要同时解决下面的问题：

障碍	具体问题
目标缺失	KMP 模块默认面向 JVM，必须加入 `ohosArm64()` 才能编译 OpenHarmony KLIB。
工具链不一致	Kotlin/Native、OpenHarmony LLVM、Native SDK、Gradle 和 Hvigor 需要使用兼容版本。
语言边界不同	ArkTS 不能直接持有 Kotlin data class，必须经过 C ABI、C++ N-API 和 JSON。
音频格式严格	识别引擎要求 PCM、16 kHz、单声道、16 bit，格式不匹配时可能无法开始或没有结果。
生命周期复杂	`readData` 回调、识别引擎、录音器的创建、启动、停止和释放必须保持正确顺序。
权限与系统状态	权限被拒绝、其他应用占用麦克风或设备不支持 Core Speech Kit，都会表现为启动失败。
结果契约	中间结果和最终结果的字段、置信度、语言和会话模式需要在共享层统一。
交付链路复杂	Native 动态库、CMake、N-API、HAP、签名、设备安装和真机日志要分别验证。

因此，本项目把边界放在三个位置：Kotlin/Native 负责共享模型，C ABI/N-API 负责稳定传输，ArkTS 负责设备能力、页面状态和实时回调。平台差异留在 example/ohosApp，tts 模块不依赖 OpenHarmony API。

1.2 库提供的能力

tts 公共模块提供以下能力：

TtsLocale：中文、英文和日文的语言提示枚举；
TtsSessionMode：单句 SHORT 和连续听写 LONG 两种会话模式；
TtsSegment：包含文本、置信度和稳定性的识别分段；
TtsResult：包含会话 id、语言、模式、分段和耗时的不可变结果；
TtsEngine.adopt：把平台返回的一段文本归一化为共享结果；
TtsEngine.keepFinal：只保留最终分段；
TtsEngine.reduce：对确定性示例会话执行动作归约；
TtsEngine.runChecks：在 JVM、Kotlin/Native 和真机页面复用同一组自检；
TtsResult.toJson：生成可安全交给 ArkTS 解析的 JSON。

内置的确定性目录包含三个场景，用来测试共享模型，而不是代替真机语音识别：

场景	语言	模式	内容
`demo-command`	`ZH_CN`	`SHORT`	灯光和提醒等中文指令
`demo-note`	`ZH_CN`	`LONG`	中文会议记录
`demo-meeting`	`EN_US`	`LONG`	英文会议示例

真机识别时，平台侧产生的中间文本通过回调直接更新页面；点击“停止识别”后，页面调用 TtsAdopt，把最终文本交给 TtsEngine.adopt，再回显统一的 TtsResult。

1.3 实现适配

维度	要求
代码复用	结果模型、置信度约束、文本归一化、状态归约、JSON 和自检由 Kotlin 共享。
平台目标	`tts`、`example/shared` 和 `example/nativeApp` 加入 `ohosArm64`。
桥接稳定	使用五个 C ABI 符号和 JSON，避免把 Kotlin 对象地址交给 ArkTS。
音频接入	通过 `AudioCapturer` 采集 16 kHz、单声道、16 bit PCM，再调用 `writeAudio`。
识别接入	通过 `@kit.CoreSpeechKit` 创建引擎、注册监听器并接收 `onResult`。
权限安全	在创建录音器前检查并请求 `ohos.permission.MICROPHONE`。
可测试	JVM 测试、Native 链接、N-API 加载、HAP 构建和真机启动分别验收。
仓库规范	项目说明、适配文章、效果图和源码链接统一使用 AtomGit。

example/ohosApp 是真机验收宿主，公共 API 仍然保持平台无关。其他 KMP/CMP 应用可以复用 TtsResult 和 TtsEngine.adopt，再自行决定如何连接平台识别器。

二、实现路线图

第 1 阶段：项目初始化     ── 盘点 tts、example/shared 和 OpenHarmony 宿主边界
第 2 阶段：目标与依赖打通 ── 加入 ohosArm64、Native 动态库和独立 Stage 工程
第 3 阶段：结果与序列化   ── 建立 TtsResult、分段模型、adopt 和 JSON 契约
第 4 阶段：原生桥接       ── Kotlin/Native C ABI、C++ N-API、内存释放和类型检查
第 5 阶段：系统能力封装   ── 权限、AudioCapturer、Core Speech Kit 和实时回调
第 6 阶段：示例与验证     ── ArkUI 页面、HAP 签名、设备安装和真机效果图

每个阶段都使用真实产物作为下一阶段输入：先用 JVM 验证共享模型，再把相同的 commonMain 链接为 ARM64 动态库，随后由 CMake 和 N-API 加载到 Stage 工程，最后安装签名 HAP 在真机上采集和识别语音。

三、逐步实现过程

第 1 阶段：项目初始化

1.1 盘点公共 API 和工程边界

项目采用 KMP/CMP 常见的分层方式：

tts/                         KMP 识别结果模型、引擎、JSON 和自检
example/shared/              共享示例门面和 JVM 测试
example/nativeApp/           ohosArm64 Kotlin/Native 动态库
example/ohosApp/             DevEco Stage 工程、ArkUI 页面和 N-API
docs/images/                 真机效果图
README.OpenHarmony*.md       OpenHarmony 构建和排障说明

example 是独立 Gradle 工程，不把 DevEco 工程强行作为根工程的 Kotlin 子模块。这样可以分别执行 Gradle、Kotlin/Native 和 Hvigor，也可以把 ohosApp 单独交给 DevEco Studio 配置签名。

1.2 固定工具链和版本矩阵

本项目的 Gradle 配置采用以下约定：

项目	配置	用途
Kotlin Multiplatform	`2.2.21-1.0.0`	JVM、Kotlin/Native 和 KLIB
KMP JVM toolchain	JDK 17	`tts` 与 `example/shared` 的 JVM 编译
Native 示例 toolchain	JDK 21	`example/nativeApp` 的 Native 任务
OpenHarmony 目标	`ohosArm64`	ARM64 真机动态库
HAP ABI	`arm64-v8a`	Stage 工程加载 Native 库
系统能力	Core Speech Kit / AudioKit	识别引擎与麦克风采集

执行 Gradle 脚本前先确认 JDK：

java -version
./gradlew :tts:tasks --all

Native 编译器和 DevEco Studio 的 SDK 位置应以本机安装为准。API 版本满足要求只说明工程可以编译和安装，是否能返回识别文本仍然需要真机验证。

1.3 创建 OpenHarmony 示例目录

示例页面围绕“权限、开始识别、实时文本、停止识别、最终结果和引擎自检”组织：

标题区          端侧语音转文字 / Core Speech Kit 真实拾音
操作区          开始识别 / 停止识别
状态区          点击提示、正在聆听、未识别或识别完成
实时区          识别中的中间文本
结果区          最终全文、平均置信度和分段详情
自检区          Kotlin/Native 引擎自检项
错误区          权限、音频、引擎和 adopt 错误

页面加载时只运行共享自检，不会提前打开麦克风。只有点击“开始识别”后，ArkTS 才检查权限、创建识别引擎和录音器。

第 2 阶段：目标与依赖打通

2.1 加入 `ohosArm64` 目标

公共模块同时保留 JVM 测试和 OpenHarmony Native 目标：

plugins {
  kotlin("multiplatform")
}

kotlin {
  explicitApi()
  jvm()
  jvmToolchain(17)
  ohosArm64()

  sourceSets {
    commonTest.dependencies {
      implementation(kotlin("test"))
    }
  }
}

JVM 目标让模型规则可以快速测试；ohosArm64 则把同一份 commonMain 代码编译成 OpenHarmony KLIB，供示例动态库继续链接。

2.2 Native focused build 的作用

example/nativeApp 构建一个受到 linker map 约束的 shared library：

kotlin {
  ohosArm64 {
    binaries.sharedLib {
      baseName = "ohos_tts"
      linkerOpts(
        "--entry=0",
        "--version-script=${project.file("src/ohosArm64Main/linker/shared-library.map")}",
      )
      linkerOpts("-lace_napi.z", "-luv", "-lhilog_ndk.z")
    }
  }
  sourceSets {
    commonMain.dependencies { implementation(project(":shared")) }
  }
}

链接器只导出下面五个 C ABI 符号：

TtsResultGet
TtsResultReduce
TtsAdopt
TtsRunChecks
TtsFree

prepareOhos 任务会在 Native 链接完成后，把 libohos_tts.so 和生成的头文件复制到 example/ohosApp/entry，CMake 再将它们链接到 N-API 模块。

2.3 配置 CMake 和 Stage 工程

CMakeLists.txt 将 Kotlin/Native 动态库作为 imported library，并让 entry N-API 模块链接它：

add_library(ohos_tts SHARED IMPORTED)
set_target_properties(ohos_tts PROPERTIES
  IMPORTED_LOCATION "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/../../../libs/arm64-v8a/libohos_tts.so")

add_library(entry SHARED napi_init.cpp)
target_include_directories(entry PRIVATE "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/include")
target_link_libraries(entry PRIVATE ohos_tts libace_napi.z.so)

build-profile.json5 固定 arm64-v8a，这样 HAP 中的 ABI 与 ohosArm64 产物一致。动态库、签名 HAP 和本机证书属于构建产物，开发机可以根据源码重新生成。

第 3 阶段：结果与序列化

3.1 为什么需要统一 JSON 契约

ArkTS、C++ 和 Kotlin/Native 不能直接共享 Kotlin 对象，因此跨语言边界只传输 UTF-8 字符串：

AudioCapturer PCM
        ↓
Core Speech Kit onResult
        ↓ live text
ArkUI partialText
        ↓ stop
N-API TtsAdopt()
        ↓ C ABI
Kotlin TtsEngine.adopt()
        ↓ JSON TtsResult
ArkUI session / segments

中间识别文本不需要先构造成 Kotlin 对象；结束时只把完整文本、语言、模式、置信度、耗时和修订号交给 TtsAdopt。这样设备 API 留在平台层，KMP 共享模型可以在 JVM 和 Native 中独立测试。

3.2 `TtsSegment` 和 `TtsResult`

共享模型在构造时校验非法数据：

public data class TtsSegment(
  val text: String,
  val confidence: Double,
  val stability: TtsSegmentStability,
) {
  init {
    require(text.isNotEmpty()) { "Segment text must not be empty" }
    require(confidence in 0.0..1.0) { "Confidence must be between 0.0 and 1.0" }
  }
}

public data class TtsResult(
  val id: String,
  val locale: TtsLocale,
  val mode: TtsSessionMode,
  val segments: List<TtsSegment>,
  val durationMs: Long,
) {
  init {
    require(id.isNotBlank()) { "Result id must not be blank" }
    require(durationMs >= 0) { "Duration must be non-negative" }
    require(segments.all { it.isFinal }) { "Result segments must be final" }
  }

  public val fullText: String get() = segments.joinToString(" ") { it.text }
}

TtsResult 只接受最终分段；实时中间结果由 ArkUI 以 partialText 展示，停止后再进入共享最终模型。这样页面的“正在识别”和“识别完成”不会混用两种数据状态。

3.3 `adopt` 归一化平台文本

TtsEngine.adopt 去除首尾空白，把换行拆成多个最终分段，并把置信度限制在 0.0..1.0：

public fun adopt(
  utterance: String,
  locale: TtsLocale,
  mode: TtsSessionMode,
  confidence: Double = 1.0,
  durationMs: Long = 0,
  revision: Int = 0,
): TtsResult {
  val trimmed = utterance.trim()
  require(trimmed.isNotEmpty()) { "Utterance must not be blank" }
  val segments = trimmed.lines()
    .map { it.trim() }
    .filter { it.isNotEmpty() }
    .map { TtsSegment(it, confidence.coerceIn(0.0, 1.0), TtsSegmentStability.FINAL) }
  return TtsResult("live-$revision", locale, mode, segments, durationMs)
}

3.4 JSON 编码

TtsResult.toJson 输出稳定字段，jsonQuote 负责处理引号、反斜杠、换行和控制字符：

public fun TtsResult.toJson(): String = buildString {
  append("{\"id\":${id.jsonQuote()},\"locale\":${locale.name.jsonQuote()}")
  append(",\"mode\":${mode.name.jsonQuote()}")
  append(",\"fullText\":${fullText.jsonQuote()}")
  append(",\"averageConfidence\":$averageConfidence")
  append(",\"durationMs\":$durationMs,\"segments\":[")
  append(segments.joinToString { segment ->
    "{\"text\":${segment.text.jsonQuote()},\"confidence\":${segment.confidence}," +
      "\"stability\":${segment.stability.name.jsonQuote()}}"
  })
  append("]}")
}

第 4 阶段：原生桥接

4.1 Kotlin/Native C ABI 入口

NativeBridge.kt 不把 Kotlin 字符串指针直接暴露为长期对象，而是为每次响应分配一段以 0 结尾的 Native buffer：

private fun textBuffer(text: String): CPointer<ByteVar> {
  val bytes = text.encodeToByteArray()
  val buffer = nativeHeap.allocArray<ByteVar>(bytes.size + 1)
  bytes.forEachIndexed { index, byte -> buffer[index] = byte }
  buffer[bytes.size] = 0
  return buffer
}

private inline fun response(block: () -> String): CPointer<ByteVar> = try {
  textBuffer(block())
} catch (error: Throwable) {
  textBuffer("{\"error\":${(error.message ?: "Native error").jsonQuote()}}")
}

@CName("TtsAdopt")
public fun adoptNative(
  utterance: String,
  locale: String,
  mode: String,
  confidence: Double,
  durationMs: Long,
  revision: Int,
): CPointer<ByteVar> = response {
  val localeValue = TtsLocale.entries.firstOrNull { it.name == locale } ?: TtsLocale.ZH_CN
  val modeValue = TtsSessionMode.entries.firstOrNull { it.name == mode } ?: TtsSessionMode.SHORT
  TtsExamples.adopt(utterance, localeValue, modeValue, confidence, durationMs, revision).toJson()
}

@CName("TtsFree")
public fun freeNative(pointer: CPointer<ByteVar>?) {
  if (pointer != null) nativeHeap.free(pointer)
}

异常在 Native 边界被转换成 {"error":"..."}，由 N-API 再抛给 ArkTS。这样非法输入不会直接导致页面崩溃，调用方也能看到具体错误。

4.2 C++ N-API 导出

napi_init.cpp 注册 libentry.so 的方法，把 ArkTS 参数转换为 C ABI 参数，并在读取返回值后调用 TtsFree：

static napi_value AdoptResult(napi_env env, napi_callback_info info) {
    // 读取 utterance、locale、mode、confidence、durationMs、revision。
    // 调用 TtsAdopt，复制 UTF-8 JSON，最后释放 Native buffer。
    return MakeJsonResult(env, TtsAdopt(...));
}

static napi_value Init(napi_env env, napi_value exports) {
    napi_property_descriptor methods[] = {
        {"getTtsResult", nullptr, GetTtsResult, nullptr, nullptr, nullptr, napi_default, nullptr},
        {"reduceTtsResult", nullptr, ReduceTtsResult, nullptr, nullptr, nullptr, napi_default, nullptr},
        {"getChecks", nullptr, RunChecks, nullptr, nullptr, nullptr, napi_default, nullptr},
        {"adoptResult", nullptr, AdoptResult, nullptr, nullptr, nullptr, napi_default, nullptr},
    };
    napi_define_properties(env, exports, sizeof(methods) / sizeof(methods[0]), methods);
    return exports;
}

实际的类型检查和参数读取都集中在 C++ 中，业务规则仍然由 TtsEngine 执行。ArkTS 侧只需要导入类型声明：

export const getTtsResult: (index: number, revision: number) => string;
export const reduceTtsResult: (index: number, action: string, revision: number) => string;
export const getChecks: () => string;
export const adoptResult: (
  utterance: string,
  locale: string,
  mode: string,
  confidence: number,
  durationMs: number,
  revision: number,
) => string;

第 5 阶段：系统能力封装

5.1 声明和请求麦克风权限

module.json5 声明 ohos.permission.MICROPHONE，页面开始识别前通过 @ohos.abilityAccessCtrl 检查 token；未授权时调用 requestPermissionsFromUser。用户拒绝后，页面显示权限错误，不把它包装成模糊的音频初始化失败。

const permission = 'ohos.permission.MICROPHONE';
const tokenId = this.context.applicationInfo.accessTokenId;
const current = atManager.checkAccessTokenSync(tokenId, permission);
if (current !== abilityAccessCtrl.GrantStatus.PERMISSION_GRANTED) {
  const result = await atManager.requestPermissionsFromUser(this.context, [permission]);
  if (result.authResults.length === 0 ||
      result.authResults[0] !== abilityAccessCtrl.GrantStatus.PERMISSION_GRANTED) {
    throw new Error('麦克风权限未授权，请在系统设置中允许后重试');
  }
}

5.2 创建 Core Speech Kit 引擎

识别客户端使用 @kit.CoreSpeechKit 创建中文识别引擎，注册 RecognitionListener，再开始监听：

const engine = await speechRecognizer.createEngine({
  language: 'zh-CN',
  online: 1,
} as speechRecognizer.CreateEngineParams);

engine.setListener({
  onStart: (_sessionId, _eventMessage) => {},
  onComplete: (_sessionId, _eventMessage) => {
    if (this.session) this.session.ended = true;
  },
  onError: (_sessionId, code, message) => {
    this.errorListener?.(code, message);
  },
  onResult: (_sessionId, result) => {
    if (result.result && result.result.length > 0) {
      this.emit([{ text: result.result, confidence: 1, isFinal: result.isFinal }]);
    }
  },
} as speechRecognizer.RecognitionListener);

engine.startListening({
  sessionId: 'kmp-ohos-tts-live',
  audioInfo: {
    audioType: 'pcm', sampleRate: 16000,
    soundChannel: 1, sampleBit: 16,
  },
} as speechRecognizer.StartParams);

当前示例固定中文 zh-CN，应用要支持多语言时，可以把语言参数提升到页面状态并在开始识别时传入。

5.3 创建 AudioCapturer 并转发 PCM

AudioKit 的录音器使用与识别引擎一致的音频格式：

const streamInfo: audio.AudioStreamInfo = {
  samplingRate: audio.AudioSamplingRate.SAMPLE_RATE_16000,
  channels: audio.AudioChannel.CHANNEL_1,
  sampleFormat: audio.AudioSampleFormat.SAMPLE_FORMAT_S16LE,
  encodingType: audio.AudioEncodingType.ENCODING_TYPE_RAW,
};
const capturerInfo: audio.AudioCapturerInfo = {
  source: audio.SourceType.SOURCE_TYPE_MIC,
  capturerFlags: 0,
};
const capturer = await audio.createAudioCapturer({ streamInfo, capturerInfo });

关键顺序是先注册 readData 回调，再调用 capturer.start()：

capturer.on('readData', (buffer: ArrayBuffer) => {
  if (!this.session || this.session.ended) return;
  engine.writeAudio('kmp-ohos-tts-live', new Uint8Array(buffer));
});
await capturer.start();

如果在 start() 之后才注册回调，录音器可能已经进入工作状态但没有可用的数据消费者，常见表现就是点击后报启动错误或一直没有识别结果。

5.4 停止和释放

停止时先结束识别会话，再关闭引擎，随后停止并释放录音器；无论哪一步失败，都尝试完成剩余的清理：

session.engine.finish('kmp-ohos-tts-live');
session.engine.shutdown();
await session.capturer.stop();
await session.capturer.release();

SpeechRecognizerClient 用 session 是否为空表示运行状态，用 ended 防止识别引擎已经完成后继续发送 PCM。

第 6 阶段：ArkUI 页面和共享模型落地

6.1 开始识别

点击按钮后页面先清空旧结果，显示“正在聆听…”，再串行执行权限检查和识别器启动：

private async startListening(): Promise<void> {
  this.errorText = '';
  this.partialText = '';
  this.session = null;
  this.listening = true;
  this.statusText = '正在聆听…';
  try {
    await this.ensureMicrophonePermission();
    await this.recognizer.start(
      (segments) => this.onLiveSegments(segments),
      (code, message) => this.onRecognizerError(code, message),
    );
  } catch (error) {
    this.listening = false;
    this.statusText = '点击「开始识别」并说话';
    this.errorText = `启动识别失败：${errorText(error)}`;
  }
}

这样“启动识别失败”会保留真实异常文本，例如权限未授权、AudioCapturer 创建失败或 Core Speech Kit 不可用，便于真机排查。

6.2 实时结果和最终结果

识别回调只更新 partialText：

private onLiveSegments(segments: LiveSegment[]): void {
  if (segments.length === 0) return;
  const liveText = segments.map((item) => item.text).join(' ');
  if (liveText.length > 0) this.partialText = liveText;
}

点击停止后，页面获取运行时长并调用 Native adoptResult：

const text = this.partialText;
const durationMs = await this.recognizer.stop();
if (text.length === 0) {
  this.statusText = '未识别到语音，请靠近麦克风重试';
  return;
}
const raw = adoptResult(text, 'ZH_CN', 'SHORT', 1.0, durationMs, this.revision + 1);
this.session = JSON.parse(raw) as TtsSessionView;
this.revision += 1;

最终结果由共享 Kotlin 模型生成，页面展示全文、平均置信度、分段文本和稳定性。

四、完整代码对照

4.1 整体架构

设备麦克风
    │ AudioKit AudioCapturer
    ▼
Core Speech Kit SpeechRecognitionEngine
    │ onResult / onError
    ▼
TtsClient.ets -> Index.ets
    │ N-API
    ▼
libentry.so
    │ C ABI
    ▼
libohos_tts.so
    │ Kotlin/Native
    ▼
TtsEngine.adopt -> TtsResult -> JSON
    │
    ▼
ArkUI 最终结果页面

4.2 文件清单

文件	职责
`tts/src/commonMain/kotlin/com/ohos/tts/TtsResult.kt`	语言、模式、分段和结果模型
`tts/src/commonMain/kotlin/com/ohos/tts/TtsEngine.kt`	示例目录、归约、adopt 和共享自检
`tts/src/commonMain/kotlin/com/ohos/tts/TtsJson.kt`	JSON 编码和字符串转义
`example/shared/src/commonMain/.../TtsExamples.kt`	JVM 与 Native 共用的示例门面
`example/nativeApp/.../NativeBridge.kt`	C ABI、JSON 返回和内存释放
`example/ohosApp/.../tts/TtsClient.ets`	Core Speech Kit、AudioKit 和识别生命周期
`example/ohosApp/.../tts/NativeTts.ets`	ArkTS 到 N-API 的薄封装
`example/ohosApp/.../pages/Index.ets`	权限、状态、实时文本和结果页面
`example/ohosApp/entry/src/main/cpp/napi_init.cpp`	N-API 导出和参数检查
`example/nativeApp/.../linker/shared-library.map`	Native 导出符号白名单
`docs/images/tts-openharmony-demo.jpg`	真机运行效果图

4.3 关键 API 对照

层次	API	作用
Kotlin	`TtsEngine.adopt`	将平台文本转换为共享最终结果
Kotlin	`TtsEngine.reduce`	执行确定性会话动作归约
Kotlin	`TtsEngine.runChecks`	返回页面自检项
Native	`TtsAdopt`	通过 C ABI 返回一段结果 JSON
Native	`TtsFree`	释放 Native 返回 buffer
N-API	`adoptResult`	向 ArkTS 暴露文本归一化方法
ArkTS	`SpeechRecognizerClient.start`	创建识别器和录音器并启动数据流
ArkTS	`SpeechRecognizerClient.stop`	完成识别并释放设备资源

4.4 ArkTS 与 Kotlin 的边界

ArkTS 负责设备能力和界面生命周期：

const durationMs = await this.recognizer.stop();
const raw = adoptResult(text, 'ZH_CN', 'SHORT', 1.0, durationMs, revision);

Kotlin 负责业务含义和不可变数据：

val result = TtsEngine.adopt(
  utterance = text,
  locale = TtsLocale.ZH_CN,
  mode = TtsSessionMode.SHORT,
  durationMs = durationMs,
  revision = revision,
)

两者之间只传输字符串、数字和 JSON，不传输 Kotlin 对象、ArkTS class 实例或未释放的 Native 指针。

五、关键决策说明

决策 1：把 `ohosArm64` 加入共享构建约定

只有真正链接 ohosArm64 动态库，才能证明共享 Kotlin 代码可以进入 OpenHarmony ARM64 运行时。只在 JVM 上跑测试不能替代 Native 链接验收。

决策 2：平台识别和共享归一化分层

权限、麦克风、音频缓冲和识别回调属于设备能力，留在 ArkTS；文本拆分、置信度约束、结果 id 和 JSON 属于共享模型，留在 Kotlin。这样 Android 或桌面宿主可以替换自己的识别器，而不改变 TtsResult 契约。

决策 3：JSON 作为跨语言数据契约

JSON 可读、易调试，并且不会暴露 Kotlin/Native 对象布局。后续增加字段时，可以在不改变 ArkTS 业务对象地址的情况下扩展协议。

决策 4：桥接层只开放五个 C ABI 入口

获取示例、归约、adopt、自检和释放已经覆盖示例所需能力。减少 ABI 符号数量，可以降低 Native 生命周期和版本兼容风险。

决策 5：`readData` 回调必须先于 `start`

语音识别依赖连续 PCM。把回调注册放在 capturer.start() 之前，可以确保录音器一开始工作就有数据消费者，避免“已经显示正在聆听但引擎没有收到音频”的问题。

决策 6：把自动测试和真机验证分开

JVM 测试验证结果模型，Native 链接验证 ABI，Hvigor 验证 HAP，真机验证权限、麦克风和 Core Speech Kit 回调。每一层都有明确的失败边界，编译通过不会被误认为识别链路已经可用。

六、测试与验证

6.1 测试环境

建议使用：

macOS 或支持 OpenHarmony 工具链的开发机；
JDK 17 运行 tts 和 example/shared 的 JVM 任务；
JDK 21 运行 Native 示例任务；
DevEco Studio 及 OpenHarmony ARM64 Native SDK；
已配置签名的 Stage 工程；
USB 连接、开启开发者模式和 USB 调试的 OpenHarmony/HarmonyOS 手机或平板。

6.2 静态检查与单元测试

根工程测试：

./gradlew :tts:build

示例工程测试和 Native 链接：

cd example
./gradlew :shared:jvmTest :nativeApp:linkDebugSharedOhosArm64

测试覆盖：

三个示例会话和语言模式；
文本为空、置信度越界、非最终分段等非法输入；
adopt 的换行拆分和修订号；
JSON 引号、反斜杠和换行转义；
keepFinal 和 reduce 行为；
共享自检项数量和结果。

6.3 Native 和 HAP 验证

先生成 OpenHarmony 动态库和头文件，再构建 Stage 应用：

cd example
./gradlew :nativeApp:prepareOhos

cd ohosApp
export NODE_HOME=/Applications/DevEco-Studio.app/Contents/tools/node
export DEVECO_SDK_HOME=/Applications/DevEco-Studio.app/Contents/sdk

/Applications/DevEco-Studio.app/Contents/tools/hvigor/bin/hvigorw \
  assembleApp --no-daemon --no-parallel

签名 HAP 输出位置：

example/ohosApp/entry/build/default/outputs/default/entry-default-signed.hap

6.4 安装和启动

DEVICE='your-device-id'
HAP='example/ohosApp/entry/build/default/outputs/default/entry-default-signed.hap'

hdc -t "$DEVICE" install -r "$HAP"
hdc -t "$DEVICE" shell aa start \
  -a EntryAbility \
  -b com.ohos.tts.sample

Bundle 是 com.ohos.tts.sample，入口 Ability 是 EntryAbility。确认设备状态：

hdc list targets
hdc -t "$DEVICE" shell aa dump -l

6.5 功能验证用例

用例 1：默认页面和共享自检

启动应用后显示“端侧语音转文字”和“引擎自检通过”。自检由 Kotlin/Native 返回，覆盖三个场景、分段存在、置信度范围、会话 id 唯一、最终分段保留和新状态生成。

用例 2：首次启动权限

点击“开始识别”，系统弹出麦克风授权窗口。允许后应用创建 SpeechRecognitionEngine 和 AudioCapturer；拒绝后页面回到开始状态并显示权限错误。

用例 3：实时识别

保持页面显示“正在聆听…”，对着设备麦克风说普通话。onResult 回调到达后，实时文本区域应更新，不需要等待点击停止。

用例 4：停止并归一化

点击“停止识别”，应用停止音频、结束识别会话、释放录音器，再通过 TtsAdopt 生成最终 JSON。页面显示全文、平均置信度、分段数和耗时。

用例 5：没有识别文本

开始后保持静音，再点击停止。页面显示“未识别到语音，请靠近麦克风重试”，不会调用 adopt 生成空结果。

用例 6：识别异常

Core Speech Kit 回调错误时，页面显示错误码和错误信息；Native 或 JSON 解析异常则显示对应的 adopt 失败 或自检失败文本。

6.6 验证结论

通过 JVM、Kotlin/Native 链接、CMake/N-API 加载和签名 HAP 构建后，还需要在目标真机上确认权限弹窗、隐私指示、PCM 回调、onResult 回调和最终结果回显。只有这些步骤全部通过，才算完成从麦克风到 KMP 共享结果的适配。

七、运行效果

7.1 真机截图

在这里插入图片描述

截图中的页面包含：

深色 ArkUI 页面和“端侧语音转文字”标题；
红色“停止识别”按钮，表示当前会话正在运行；
“正在聆听…”状态和实时识别文本；
“引擎自检通过”提示；
六项由 Kotlin/Native 返回的共享模型检查结果。

效果图使用仓库内的相对路径引用，文章复制到 AtomGit 后仍然可以直接加载，不依赖外部图床。

7.2 命令速查

# 共享模块构建
./gradlew :tts:build

# 示例测试和 Native 动态库
(cd example && ./gradlew :shared:jvmTest :nativeApp:prepareOhos)

# 构建签名 HAP
cd example/ohosApp
export NODE_HOME=/Applications/DevEco-Studio.app/Contents/tools/node
export DEVECO_SDK_HOME=/Applications/DevEco-Studio.app/Contents/sdk
/Applications/DevEco-Studio.app/Contents/tools/hvigor/bin/hvigorw \
  assembleApp --no-daemon --no-parallel

# 安装并启动
DEVICE='<设备序列号>'
HAP='entry/build/default/outputs/default/entry-default-signed.hap'
hdc -t "$DEVICE" install -r "$HAP"
hdc -t "$DEVICE" shell aa start -a EntryAbility -b com.ohos.tts.sample

八、遗留问题与改进方向

8.1 踩坑复盘

只改 ArkTS 页面不算 KMP 适配：必须把共享模型编译成 ohosArm64 动态库，并从 N-API 实际调用。
权限检查要早于录音器创建：权限拒绝应在页面显示明确原因，不能等到 AudioCapturer.start() 才暴露模糊错误。
音频格式必须完全一致：Core Speech Kit 的 audioInfo 与 AudioKit 的 streamInfo 都使用 16 kHz、单声道、16 bit PCM。
回调注册要早于启动：readData 在 capturer.start() 之后注册，可能导致没有 PCM 送进引擎。
Native buffer 必须释放：每次 C ABI 返回的字符串都由调用侧读取后通过 TtsFree 释放。
中间结果不能直接当最终结果：只有停止后才调用 TtsEngine.adopt 生成满足 TtsResult 约束的最终分段。

8.2 已知问题

当前示例固定识别语言为 zh-CN，页面没有提供语言切换控件；
Core Speech Kit 创建参数中的 online 使用当前示例配置，实际服务能力受设备系统和网络状态影响；
onResult 回调中的实时文本由页面直接覆盖，复杂场景还需要按分段 id 合并中间结果；
识别引擎结束时页面只标记会话结束，业务可以进一步增加自动停止和状态提示；
真机签名配置与设备绑定，文章中的命令不能代替开发者本机的证书和 Profile；
不同系统版本的 Core Speech Kit 错误码和提示文本可能不同。

8.3 未来优化方向

将语言、在线/离线模式和会话模式提升为可配置的共享请求；
将实时识别封装为 Flow<TtsSegment> 或事件流，统一中间结果合并策略；
增加权限状态、引擎状态、录音状态和完成状态的显式 reducer；
为 Android、桌面和 iOS 提供平台识别器适配，复用相同的 TtsResult；
在持续集成中加入 ohosArm64 链接、N-API 编译和未签名 HAP 构建；
增加真机自动化脚本，采集权限、启动、回调和释放阶段的 HILOG。

九、总结

9.1 核心难点回顾

本次适配真正需要处理的不是一个 startListening 调用，而是一条完整的跨端链路：

麦克风权限
    → AudioKit PCM 采集
    → Core Speech Kit 识别
    → ArkTS 实时回调
    → C++ N-API
    → Kotlin/Native C ABI
    → TtsEngine.adopt
    → TtsResult JSON
    → ArkUI 最终结果

9.2 封装层次

KMP 层：定义语言、模式、分段、结果、归一化、归约和 JSON；
Native 层：生成 ARM64 动态库，并通过 C ABI 输出有限入口；
N-API 层：完成参数检查、字符串复制、错误转换和内存释放；
ArkTS 层：管理权限、识别引擎、录音器、实时文本、停止和异常状态；
DevEco 层：完成 CMake、HAP、签名、安装和真机运行。

9.3 三条经验

先让共享模型在 JVM 和 Native 通过，再接入 ArkUI 设备能力；
用 JSON 和少量 C ABI 代替跨语言对象传递，明确所有权和释放责任；
把权限、音频格式、回调顺序、HAP 构建和真机识别分别记录，避免把“页面能打开”误认为“语音链路可用”。

9.4 适配成果

当前 kmp-ohos-tts 已完成：

TtsLocale、TtsSessionMode、TtsSegment 和 TtsResult 共享模型；
TtsEngine.adopt、keepFinal、reduce 和 runChecks 共享逻辑；
JVM 与 OpenHarmony ARM64 共用的 Kotlin/Native 动态库；
Kotlin/Native + C ABI + C++ N-API 桥接；
OpenHarmony 麦克风权限申请和 AudioKit PCM 采集；
Core Speech Kit 识别引擎和实时结果回调；
停止后统一归一化为 KMP TtsResult；
签名 HAP 构建、设备安装和真机效果图；
AtomGit 项目 README、适配文章和仓库内图片资源。

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@qq376657832

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开源鸿蒙平台 KMP_CMP 三方库「端侧语音转文字」适配全流程

qq376657832

一、背景

1.1 为什么做开源鸿蒙平台 KMP/CMP 适配

1.2 库提供的能力

1.3 实现适配

二、实现路线图

三、逐步实现过程

第 1 阶段：项目初始化

1.1 盘点公共 API 和工程边界

1.2 固定工具链和版本矩阵

1.3 创建 OpenHarmony 示例目录

第 2 阶段：目标与依赖打通

2.1 加入 ohosArm64 目标

2.2 Native focused build 的作用

2.3 配置 CMake 和 Stage 工程

第 3 阶段：结果与序列化

3.1 为什么需要统一 JSON 契约

3.2 TtsSegment 和 TtsResult

3.3 adopt 归一化平台文本

3.4 JSON 编码

第 4 阶段：原生桥接

4.1 Kotlin/Native C ABI 入口

4.2 C++ N-API 导出

第 5 阶段：系统能力封装

5.1 声明和请求麦克风权限

5.2 创建 Core Speech Kit 引擎

5.3 创建 AudioCapturer 并转发 PCM

5.4 停止和释放

第 6 阶段：ArkUI 页面和共享模型落地

6.1 开始识别

6.2 实时结果和最终结果

四、完整代码对照

4.1 整体架构

4.2 文件清单

4.3 关键 API 对照

4.4 ArkTS 与 Kotlin 的边界

五、关键决策说明

决策 1：把 ohosArm64 加入共享构建约定

决策 2：平台识别和共享归一化分层

决策 3：JSON 作为跨语言数据契约

决策 4：桥接层只开放五个 C ABI 入口

决策 5：readData 回调必须先于 start

决策 6：把自动测试和真机验证分开

六、测试与验证

6.1 测试环境

6.2 静态检查与单元测试

6.3 Native 和 HAP 验证

6.4 安装和启动

6.5 功能验证用例

用例 1：默认页面和共享自检

用例 2：首次启动权限

用例 3：实时识别

用例 4：停止并归一化

用例 5：没有识别文本

用例 6：识别异常

6.6 验证结论

七、运行效果

7.1 真机截图

7.2 命令速查

八、遗留问题与改进方向

8.1 踩坑复盘

8.2 已知问题

8.3 未来优化方向

九、总结

9.1 核心难点回顾

9.2 封装层次

9.3 三条经验

9.4 适配成果

参考文档

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qq376657832

2.1 加入 `ohosArm64` 目标

3.2 `TtsSegment` 和 `TtsResult`

3.3 `adopt` 归一化平台文本

决策 1：把 `ohosArm64` 加入共享构建约定

决策 5：`readData` 回调必须先于 `start`