节拍器。 计时器，音乐和动画

Question

我开发了一个应用程序，其中用户只有几个单元，可以在其中放置声音，然后播放构建的音序。 有一个节拍器，它可以随着声音滴答作响。 用户可以设置节拍器速度，与设置传递到下一个单元格的速度相同。 我已经通过带有处理程序的“计时器”实现了这种机制，该机制突出显示当前单元并播放声音。 一切正常。 但是，当我制作一些视图动画时，我的计时器绊倒了。 动画制作完成后，计时器将按预期工作。 我该如何解决这个问题？

我试图通过NSTimer ， dispatch_after ， performSelector:afterDelay: ， CADisplayLink和dispatch_source_t实现计时器。 无论如何，我在动画过程中都会遇到问题。 我什至尝试通过CADisplayLink实现自己的动画，在其中计算动画视图帧，这也无济于事。

Answer 1

我发现这样做的唯一100％可靠的方法是通过CoreAudio或AudioToolbox进行设置： https : //developer.apple.com/documentation/audiotoolbox音频流数据提供者，iOS会定期以固定间隔调用该提供者，以提供音频系统的音频样本。

乍一看可能令人望而生畏，但是一旦完成设置，就可以对音频生成的内容进行完全而精确的控制。

这是我使用AudioToolbox设置AudioUnit的代码：

static AudioComponentInstance _audioUnit;
static int _outputAudioBus;

...

#pragma mark - Audio Unit

+(void)_activateAudioUnit
{
    [[AVAudioSession sharedInstance] setCategory:AVAudioSessionCategoryAmbient error:nil];
    if([self _createAudioUnitInstance]
       && [self _setupAudioUnitOutput]
       && [self _setupAudioUnitFormat]
       && [self _setupAudioUnitRenderCallback]
       && [self _initializeAudioUnit]
       && [self _startAudioUnit]
       )
    {
        [self _adjustOutputLatency];
//        NSLog(@"Audio unit initialized");
    }
}

+(BOOL)_createAudioUnitInstance
{
    // Describe audio component
    AudioComponentDescription desc;
    desc.componentType = kAudioUnitType_Output;
    desc.componentSubType = kAudioUnitSubType_RemoteIO;
    desc.componentFlags = 0;
    desc.componentFlagsMask = 0;
    desc.componentManufacturer = kAudioUnitManufacturer_Apple;
    AudioComponent inputComponent = AudioComponentFindNext(NULL, &desc);

    // Get audio units
    OSStatus status = AudioComponentInstanceNew(inputComponent, &_audioUnit);
    [self _logStatus:status step:@"instantiate"];
    return (status == noErr );
}

+(BOOL)_setupAudioUnitOutput
{
    UInt32 flag = 1;
    OSStatus status = AudioUnitSetProperty(_audioUnit,
                                  kAudioOutputUnitProperty_EnableIO,
                                  kAudioUnitScope_Output,
                                  _outputAudioBus,
                                  &flag,
                                  sizeof(flag));
    [self _logStatus:status step:@"set output bus"];
    return (status == noErr );
}

+(BOOL)_setupAudioUnitFormat
{
    AudioStreamBasicDescription audioFormat = {0};
    audioFormat.mSampleRate         = 44100.00;
    audioFormat.mFormatID           = kAudioFormatLinearPCM;
    audioFormat.mFormatFlags        = kAudioFormatFlagIsSignedInteger | kAudioFormatFlagIsPacked;
    audioFormat.mFramesPerPacket    = 1;
    audioFormat.mChannelsPerFrame   = 2;
    audioFormat.mBitsPerChannel     = 16;
    audioFormat.mBytesPerPacket     = 4;
    audioFormat.mBytesPerFrame      = 4;

    OSStatus status = AudioUnitSetProperty(_audioUnit,
                                           kAudioUnitProperty_StreamFormat,
                                           kAudioUnitScope_Input,
                                           _outputAudioBus,
                                           &audioFormat,
                                           sizeof(audioFormat));
    [self _logStatus:status step:@"set audio format"];
    return (status == noErr );
}

+(BOOL)_setupAudioUnitRenderCallback
{
    AURenderCallbackStruct audioCallback;
    audioCallback.inputProc = playbackCallback;
    audioCallback.inputProcRefCon = (__bridge void *)(self);
    OSStatus status = AudioUnitSetProperty(_audioUnit,
                                           kAudioUnitProperty_SetRenderCallback,
                                           kAudioUnitScope_Global,
                                           _outputAudioBus,
                                           &audioCallback,
                                           sizeof(audioCallback));
    [self _logStatus:status step:@"set render callback"];
    return (status == noErr);
}


+(BOOL)_initializeAudioUnit
{
    OSStatus status = AudioUnitInitialize(_audioUnit);
    [self _logStatus:status step:@"initialize"];
    return (status == noErr);
}

+(void)start
{
    [self clearFeeds];
    [self _startAudioUnit];
}

+(void)stop
{
    [self _stopAudioUnit];
}

+(BOOL)_startAudioUnit
{
    OSStatus status = AudioOutputUnitStart(_audioUnit);
    [self _logStatus:status step:@"start"];
    return (status == noErr);
}

+(BOOL)_stopAudioUnit
{
    OSStatus status = AudioOutputUnitStop(_audioUnit);
    [self _logStatus:status step:@"stop"];
    return (status == noErr);
}

+(void)_logStatus:(OSStatus)status step:(NSString *)step
{
    if( status != noErr )
    {
        NSLog(@"AudioUnit failed to %@, error: %d", step, (int)status);
    }
}

最后，一旦开始，我注册的音频回调将是提供音频的回调：

static OSStatus playbackCallback(void *inRefCon,
                                 AudioUnitRenderActionFlags *ioActionFlags,
                                 const AudioTimeStamp *inTimeStamp,
                                 UInt32 inBusNumber,
                                 UInt32 inNumberFrames,
                                 AudioBufferList *ioData) {

    @autoreleasepool {
        AudioBuffer *audioBuffer = ioData->mBuffers;

        // .. fill in audioBuffer with Metronome sample data, fill the in-between ticks with 0s
    }
    return noErr;
}

您可以使用Audacity之类的声音编辑器： https : //www.audacityteam.org/download/mac/来编辑文件并将其保存到RAW PCM mono / stereo数据文件中，也可以使用AVFoundation库之一来检索来自任何受支持的音频文件格式的音频样本。 将样本加载到缓冲区中，跟踪音频回调帧之间的中断位置，并输入与0交错的节拍器样本。

这样做的好处是，您现在可以依靠iOS的AudioToolbox设置代码的优先级，以使音频和视图动画都不会相互干扰。

干杯，祝你好运！

Answer 2

我找到了一个解决方案，可以与Apple AVAudioEngine 示例HelloMetronome一起玩。 我了解了主要思想。 我必须安排声音并处理UI中的回调。 使用任何计时器开始播放声音和更新UI绝对是错误的。