使用 AudioUnit进行录音

本文介绍如何使用AudioUnit进行录音操作,包括初始化配置、设置录音参数、编写回调函数等内容,并提供了详细的代码示例。

上一篇讲了如果使用 AudioUnit进行播放音频文件,这一篇讲一下如何使用AudioUnit进行录音
这个两个过程其实很类似。只是在回调方法上的使用不同。

1.初始化

AudioUnit的初始化比较啰嗦,而且方法比较多。这里采用一种比较简单的。

AudioComponentDescription outputUinitDesc; //定义AudioUnit描述,下面是设置 unit 的类型。
    memset(&outputUinitDesc, 0, sizeof(AudioComponentDescription));
    outputUinitDesc.componentType = kAudioUnitType_Output;//输出类型
    outputUinitDesc.componentSubType = kAudioUnitSubType_RemoteIO;
    outputUinitDesc.componentManufacturer = kAudioUnitManufacturer_Apple;
    outputUinitDesc.componentFlags = 0;
    outputUinitDesc.componentFlagsMask = 0;
    AudioComponent outComponent = AudioComponentFindNext(NULL, &outputUinitDesc);
    OSStatus status = AudioComponentInstanceNew(outComponent, &_outAudioUinit);  

接下来要设置一下AudioUnit的属性,都是通过AudioUnitSetProperty这个接口来设置

AudioStreamBasicDescription recordFormat;
    recordFormat.mSampleRate = 44100;
    recordFormat.mFormatID = kAudioFormatLinearPCM;
    recordFormat.mFormatFlags = kAudioFormatFlagIsSignedInteger;
    recordFormat.mFramesPerPacket = 1;
    recordFormat.mChannelsPerFrame = 1;
    recordFormat.mBitsPerChannel = 16;
    recordFormat.mBytesPerFrame = recordFormat.mBytesPerPacket = 2;
    status = AudioUnitSetProperty(recordUnit, kAudioUnitProperty_StreamFormat, kAudioUnitScope_Output, 1, &recordFormat, sizeof(recordFormat));

这个是设置 audioUnit对应的 ABSD。

设置录音对用的 recordCallBack

AURenderCallbackStruct recordCallback;
    recordCallback.inputProcRefCon = (__bridge void * _Nullable)(self);
    recordCallback.inputProc = RecordCallback;//回调函数
    status = AudioUnitSetProperty(recordUnit, kAudioOutputUnitProperty_SetInputCallback, kAudioUnitScope_Output, 1, &recordCallback, sizeof(recordCallback));
    if (status != noErr) {
        NSLog(@"AURenderCallbackStruct error, ret: %d", status);
    }

录制的音频文件会从回调函数中获得

设置 AudioBufferList

uint32_t numberBuffers = 1;
    UInt32 bufferSize = 2048;
    bufferList = (AudioBufferList*)malloc(sizeof(AudioBufferList));

    bufferList->mNumberBuffers = numberBuffers;
    bufferList->mBuffers[0].mData = malloc(bufferSize);
    bufferList->mBuffers[0].mDataByteSize = bufferSize;
    bufferList->mBuffers[0].mNumberChannels = 1;

初始化AudioUnit

 OSStatus result = AudioUnitInitialize(recordUnit);

2. 编写录音的回调函数

当开始录音的时候,程序就会进入到上面的设置的回调函数。在这个函数中,把音频文件给取出来,然后进行下一步处理。
可以播放,可以进行加工编码等等。。

static OSStatus RecordCallback(void *inRefCon,
                               AudioUnitRenderActionFlags *ioActionFlags,
                               const AudioTimeStamp *inTimeStamp,
                               UInt32 inBusNumber,
                               UInt32 inNumberFrames,
                               AudioBufferList *ioData){
    AudioUnitRecordController *self = (__bridge AudioUnitRecordController*)inRefCon;
    if (inNumberFrames > 0) {
        self->bufferList->mNumberBuffers = 1;
        OSStatus stauts = AudioUnitRender(self->recordUnit, ioActionFlags, inTimeStamp, inBusNumber, inNumberFrames, self->bufferList);
        if (stauts != noErr) {
            NSLog(@"recordcallback error is %d",stauts);
        }

        [self->pcmData appendBytes:self->bufferList->mBuffers[0].mData length:self->bufferList->mBuffers[0].mDataByteSize];

    }
    return noErr;
}

在这个回调函数中,通过函数AudioUnitRender来获得录音的数据,这些音频数据保存在AudioBufferList中。

实现 iOS AudioUnit 录音分贝检测,可以参考以下步骤: 1. 配置音频会话 在使用 AudioUnit 之前,需要先配置音频会话。可以设置为录音模式,同时指定要使用的音频输入设备。 ```objc AVAudioSession *audioSession = [AVAudioSession sharedInstance]; NSError *error; [audioSession setCategory:AVAudioSessionCategoryRecord error:&error]; [audioSession setPreferredSampleRate:44100.0 error:&error]; [audioSession setPreferredIOBufferDuration:0.005 error:&error]; [audioSession setActive:YES error:&error]; ``` 2. 创建 AudioUnit 使用 `AudioComponentFindNext` 函数来查找可用的音频组件,并使用 `AudioComponentInstanceNew` 函数创建 AudioUnit 实例。 ```objc AudioComponentDescription desc; desc.componentType = kAudioUnitType_Output; desc.componentSubType = kAudioUnitSubType_RemoteIO; desc.componentManufacturer = kAudioUnitManufacturer_Apple; desc.componentFlags = 0; desc.componentFlagsMask = 0; AudioComponent inputComponent = AudioComponentFindNext(NULL, &desc); AudioComponentInstanceNew(inputComponent, &_audioUnit); ``` 3. 配置 AudioUnit 设置 AudioUnit 的音频格式和 IO 属性,并启用录音和回放功能。 ```objc // 设置音频输入格式 AudioStreamBasicDescription audioFormat; audioFormat.mSampleRate = 44100.0; audioFormat.mFormatID = kAudioFormatLinearPCM; audioFormat.mFormatFlags = kAudioFormatFlagIsSignedInteger | kAudioFormatFlagIsPacked; audioFormat.mFramesPerPacket = 1; audioFormat.mChannelsPerFrame = 1; audioFormat.mBitsPerChannel = 16; audioFormat.mBytesPerPacket = 2; audioFormat.mBytesPerFrame = 2; // 设置 AudioUnit 输入流 IO 属性 AudioUnitSetProperty(_audioUnit, kAudioUnitProperty_StreamFormat, kAudioUnitScope_Input, 0, &audioFormat, sizeof(audioFormat)); UInt32 enable = 1; AudioUnitSetProperty(_audioUnit, kAudioOutputUnitProperty_EnableIO, kAudioUnitScope_Input, 1, &enable, sizeof(enable)); // 设置 AudioUnit 输出流 IO 属性 AudioUnitSetProperty(_audioUnit, kAudioUnitProperty_StreamFormat, kAudioUnitScope_Output, 1, &audioFormat, sizeof(audioFormat)); AudioUnitSetProperty(_audioUnit, kAudioOutputUnitProperty_EnableIO, kAudioUnitScope_Output, 0, &enable, sizeof(enable)); // 启用录音和回放功能 AURenderCallbackStruct input; input.inputProc = recordingCallback; input.inputProcRefCon = (__bridge void *)(self); AudioUnitSetProperty(_audioUnit, kAudioOutputUnitProperty_SetInputCallback, kAudioUnitScope_Global, 0, &input, sizeof(input)); AudioUnitSetProperty(_audioUnit, kAudioUnitProperty_SetRenderCallback, kAudioUnitScope_Global, 0, &input, sizeof(input)); ``` 4. 实现录音回调函数 在录音回调函数中,可以获取录音数据的分贝值,用来检测录音音量大小。 ```objc static OSStatus recordingCallback(void *inRefCon, AudioUnitRenderActionFlags *ioActionFlags, const AudioTimeStamp *inTimeStamp, UInt32 inBusNumber, UInt32 inNumberFrames, AudioBufferList *ioData) { AudioUnitRender(AudioUnitRecorder.audioUnit, ioActionFlags, inTimeStamp, 1, inNumberFrames, ioData); float decibels = 0.0; if (ioData->mNumberBuffers > 0) { AudioBuffer buffer = ioData->mBuffers[0]; // 计算分贝值 int channels = buffer.mNumberChannels; float peak = 0; for (int i = 0; i < inNumberFrames * channels; i++) { SInt16 sample = ((SInt16 *)buffer.mData)[i]; float sampleValue = sample / 32768.0; if (sampleValue < 0) { sampleValue = -sampleValue; } if (sampleValue > peak) { peak = sampleValue; } } decibels = 20.0 * log10(peak); } NSLog(@"Decibels: %f", decibels); return noErr; } ``` 5. 启动 AudioUnit 启动 AudioUnit,开始录音。 ```objc AudioUnitInitialize(_audioUnit); AudioOutputUnitStart(_audioUnit); ``` 通过以上步骤,就可以实现 iOS AudioUnit 录音分贝检测。
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