節拍器。 計時器，音樂和動畫

Question

我開發了一個應用程序，其中用戶只有幾個單元，可以在其中放置聲音，然后播放構建的音序。 有一個節拍器，它可以隨着聲音滴答作響。 用戶可以設置節拍器速度，與設置傳遞到下一個單元格的速度相同。 我已經通過帶有處理程序的“計時器”實現了這種機制，該機制突出顯示當前單元並播放聲音。 一切正常。 但是，當我制作一些視圖動畫時，我的計時器絆倒了。 動畫制作完成后，計時器將按預期工作。 我該如何解決這個問題？

我試圖通過NSTimer ， dispatch_after ， performSelector:afterDelay: ， CADisplayLink和dispatch_source_t實現計時器。 無論如何，我在動畫過程中都會遇到問題。 我什至嘗試通過CADisplayLink實現自己的動畫，在其中計算動畫視圖幀，這也無濟於事。

Answer 1

我發現這樣做的唯一100％可靠的方法是通過CoreAudio或AudioToolbox進行設置： https : //developer.apple.com/documentation/audiotoolbox音頻流數據提供者，iOS會定期以固定間隔調用該提供者，以提供音頻系統的音頻樣本。

乍一看可能令人望而生畏，但是一旦完成設置，就可以對音頻生成的內容進行完全而精確的控制。

這是我使用AudioToolbox設置AudioUnit的代碼：

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，一旦開始，我注冊的音頻回調將是提供音頻的回調：

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之類的聲音編輯器： https : //www.audacityteam.org/download/mac/來編輯文件並將其保存到RAW PCM mono / stereo數據文件中，也可以使用AVFoundation庫之一來檢索來自任何受支持的音頻文件格式的音頻樣本。 將樣本加載到緩沖區中，跟蹤音頻回調幀之間的中斷位置，並輸入與0交錯的節拍器樣本。

這樣做的好處是，您現在可以依靠iOS的AudioToolbox設置代碼的優先級，以使音頻和視圖動畫都不會相互干擾。

干杯，祝你好運！

Answer 2

我找到了一個解決方案，可以與Apple AVAudioEngine 示例HelloMetronome一起玩。 我了解了主要思想。 我必須安排聲音並處理UI中的回調。 使用任何計時器開始播放聲音和更新UI絕對是錯誤的。