ffmpeg使用amix混合多个音频时音量变小或音量不一致问题

背景

最近工作中遇到一个音频混合后，导出文件播放音量不一致问题。

问题描述

例如，7个音频混合起来，发现第一个音频的音量变得很小，第2个稍大一点，直到第7个最大（等于原音频）。

ffmpeg -i 24281_1.mp3 -i 24281_2.mp3 -i 24281_3.mp3 -i 24281_4.mp3 \
	-i 24281_5.mp3 -i 24281_6.mp3 -i 24281_7.mp3 \
	-filter_complex "[0:a][1:a][2:a][3:a][4:a][5:a][6:a]amix=inputs=7:duration=longest[Audio]"  \
	-map "[Audio]" -acodec mp3 -y amix.mp3
1
2
3
4

结果amix.mp3的音量是一开始最小，逐渐变大，直到最后一段变成和源文件一样大。

原因分析

尝试了多种方法无法解决。最终发现stackover关于该问题有一个讨论：stackoverflow。
知乎也有人讨论过：如何解决FFmpeg合并多个音频并解决声音变小的问题？ - JJ Chan的回答 - 知乎。

这个是因为ffmpeg叠加音频的机制导致的。使用amix的时候每个引入的视频会以1/n的音量播放，其中n是活动的inputs的数量。例如一共18个音频的话，这时候处理第一个音频的时候就是一共有18个活动的inputs，音频会以1/18的音量播放。处理第二个的时候，第一个音频已经不活动了， 就剩17个inputs，音频会以1/17的音量播放。所以导致越到后面的声音越大。

解决方法

方法1

知道了原因，可以把amix 缩小的声音给放大回来，修改上面的命令：

ffmpeg -i 24281_1.mp3 -i 24281_2.mp3 -i 24281_3.mp3 -i 24281_4.mp3 \
	-i 24281_5.mp3 -i 24281_6.mp3 -i 24281_7.mp3 \
	-filter_complex "\
		[0:a]volume=7[a0];\
		[1:a]volume=6[a1];\
		[2:a]volume=5[a2];\
		[3:a]volume=4[a3];\
		[4:a]volume=3[a4];\
		[5:a]volume=2[a5];\
		[6:a]volume=1[a6];\
		[a0][a1][a2][a3][a4][a5][a6]amix=inputs=7:duration=longest[Audio]"  \
	-map "[Audio]" -acodec mp3 -y amix.mp3
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

方法2

据stackoverflow讨论，新版本FFmpeg支持在amix时指定normalize=0以取消默认的音量缩小行为。
经过尝试，该参数在FFmpeg v4.3上不存在，FFmpeg v6.0上可用。

ffmpeg -i 24281_1.mp3 -i 24281_2.mp3 -i 24281_3.mp3 -i 24281_4.mp3 \
	-i 24281_5.mp3 -i 24281_6.mp3 -i 24281_7.mp3 \
	-filter_complex "[0:a][1:a][2:a][3:a][4:a][5:a][6:a]amix=inputs=7:duration=longest:normalize=0[Audio]"  \
	-map "[Audio]" -acodec mp3 -y amix.mp3
1
2
3
4

总结

FFmpeg使用amix进行音频混合时，默认行为是缩减每个音频，这容易让人忽略掉。虽然最新版本FFmpeg提供了参数normalize=0来屏蔽掉这个默认行为，但老版本FFmpeg还是只能手动调整音量。