Objective c iOS音频单元-创建立体声正弦波

周末，我在学习如何在iOS上编程音频合成时遇到了一个绊脚石。我已经在iOS上开发了好几年了，但我刚刚进入音频合成方面。现在，我正在编写演示应用程序来帮助我学习这些概念。目前，我已经能够在播放渲染器中为音频单元构建和堆叠正弦波，没有任何问题。但是，我想了解渲染器中发生了什么，以便可以在每个左通道和右通道中渲染2个单独的正弦波。目前，我假设在init audio部分中，我需要进行以下更改：

发件人：

AudioStreamBasicDescription audioFormat;
    audioFormat.mSampleRate = kSampleRate;
    audioFormat.mFormatID = kAudioFormatLinearPCM;
    audioFormat.mFormatFlags = kAudioFormatFlagIsSignedInteger | kAudioFormatFlagIsPacked;
    audioFormat.mFramesPerPacket = 1;
    audioFormat.mChannelsPerFrame = 1;
    audioFormat.mBitsPerChannel = 16;
    audioFormat.mBytesPerPacket = 2;
    audioFormat.mBytesPerFrame = 2;

致：

但是，渲染器对我来说有点希腊化。我一直在编写我能找到的任何教程或示例代码。我可以在单声道信号的给定环境下工作，但无法使渲染器生成立体声信号。我想要的只是在左通道中有一个不同的频率，在右通道中有一个不同的频率——但我真的不太了解渲染器，无法让它正常工作。我曾尝试将memcpy函数插入mBuffers[0]和mBuffers[1]，但这会使应用程序崩溃。下面是我的渲染（它当前包含叠加的正弦波，但对于立体声示例，我可以在每个通道中使用一个设定频率的波）

#定义kOutputBus 0
#定义kSampleRate 44100
//44100.0f
#定义kWaveform（M_PI*2.0f/kSampleRate）
OSStatus回放回调（无效*inRefCon，
AudioUnitRenderActionFlags*ioActionFlags，
常量音频时间戳*inTimeStamp，
UInt32 InBunsNumber，
UInt32数字帧，
音频缓冲列表*ioData）{
refcon中的HomeViewController*me=（HomeViewController*）；
静态int相位=1；
静态int相位1=1；
对于（UInt32 i=0；imNumberBuffers；i++）{
int samples=ioData->mBuffers[i].mDataByteSize/sizeof（SInt16）；
16个数值[样本]；
浮波；
浮动量=.5；
浮波1；
对于（int j=0；jwave1）{
[me setFr1:sharedManager.globalFr1]；
相位1=0；
//NSLog（“开关”）；
}
波+=波1；
waves+=sin（kWaveform*sharedManager.globalFr2*相位）*sharedManager.globalVol2；
waves+=sin（kWaveform*sharedManager.globalf3*相位）*sharedManager.globalVol3；
waves+=sin（kWaveform*sharedManager.Globalr4*阶段）*sharedManager.globalVol4；
waves+=sin（kWaveform*sharedManager.globalf5*相位）*sharedManager.globalVol5；
waves+=sin（kWaveform*sharedManager.globalFr6*相位）*sharedManager.globalVol6；
波+=sin（kWaveform*sharedManager.globalFr7*相位）*sharedManager.globalVol7；
波+=sin（kWaveform*sharedManager.globalFr8*相位）*sharedManager.globalVol8；
波+=sin（kWaveform*sharedManager.globalFr9*相位）*sharedManager.globalVol9；
waves*=32767/9；//OP似乎已经解决了他的问题，但我认为发布一个明确的答案会对我们其他人有所帮助

我也有同样的问题，想要将音调独立地指向左声道和右声道。这是用马特·加拉赫（Matt Gallagher）现在的标准来描述的最简单的方法

要做的第一个更改是设置（在@jwkerr之后）
streamFormat.mChannelsPerFrame=2；
（而不是
streamFormat.mChannelsPerFrame=1；
）在
createToneUnit
方法中。完成此操作后，每个帧中有两个通道/缓冲区，需要在
RenderTone（）
中分别填充左右缓冲区：

//独立设置左右缓冲区
32 tmp；
Float32*buffer0=（Float32*）ioData->mBuffers[0].mData；
Float32*buffer1=（Float32*）ioData->mBuffers[1].mData；
//生成样本
对于（UInt32 frame=0；frame2.0*M_-PI）θ-=2.0*M_-PI；
}

当然，
channelLR[2]
是一个
bool
数组，您可以通过设置其元素来指示各个频道是否可听到声音。请注意，程序需要显式地将无声频道的帧设置为零，否则会发出一些有趣的音调。
如果格式是交错的（如ASBD所建议的那样），然后样本将在一个左右交替的缓冲区中：
lr
。然而，在回调中使用交错格式是不寻常的-通常这种格式是操作系统的标准格式。谢谢。实际上我几分钟前就已经完全弄清楚了。不过，正如你所说，它是交错的。我必须弄清楚如何通过回调循环在不同的L&R通道中渲染正弦波。谢谢你的帮助！！你好，jwkerr，我希望我能说服你发布渲染函数。我已经尝试让立体渲染工作了一段时间，但没有完全实现。ThanksHello@jwkerr。你能告诉我如何设置AudioStreamBasic吗描述？我也想得到立体声正弦波！channelLR需要解释更多。编辑。这有帮助吗？什么时候设置channelLR？我已经尝试了你的示例，但它是静态的。你正在C函数中使用此代码（如示例中所示），对吗？设置
channelLR[]有很多选项
。您可以将其设置为全局，也可以通过EFCON中的
传递，或者设置它
AudioStreamBasicDescription audioFormat;
    audioFormat.mSampleRate = kSampleRate;
    audioFormat.mFormatID = kAudioFormatLinearPCM;
    audioFormat.mFormatFlags = kAudioFormatFlagIsSignedInteger | kAudioFormatFlagIsPacked;
    audioFormat.mFramesPerPacket = 1;
    audioFormat.mChannelsPerFrame = 2;
    audioFormat.mBitsPerChannel = 16;
    audioFormat.mBytesPerPacket = 4;
    audioFormat.mBytesPerFrame = 4;

#define kOutputBus 0
#define kSampleRate 44100
//44100.0f
#define kWaveform (M_PI * 2.0f / kSampleRate)

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

        HomeViewController *me = (HomeViewController *)inRefCon;

    static int phase = 1;
    static int phase1 = 1;

    for(UInt32 i = 0; i < ioData->mNumberBuffers; i++) {

        int samples = ioData->mBuffers[i].mDataByteSize / sizeof(SInt16);

        SInt16 values[samples];

        float waves;
        float volume=.5;
        float wave1;

        for(int j = 0; j < samples; j++) {


            waves = 0;
            wave1 = 0;

            MyManager *sharedManager = [MyManager sharedManager];


            wave1 = sin(kWaveform * sharedManager.globalFr1 * phase1)*sharedManager.globalVol1;
            if (0.000001f > wave1) {
                [me setFr1:sharedManager.globalFr1];
                phase1 = 0;
                //NSLog(@"switch");
            }

            waves += wave1;
            waves += sin(kWaveform * sharedManager.globalFr2 * phase)*sharedManager.globalVol2;
            waves += sin(kWaveform * sharedManager.globalFr3 * phase)*sharedManager.globalVol3;
            waves += sin(kWaveform * sharedManager.globalFr4 * phase)*sharedManager.globalVol4;
            waves += sin(kWaveform * sharedManager.globalFr5 * phase)*sharedManager.globalVol5;
            waves += sin(kWaveform * sharedManager.globalFr6 * phase)*sharedManager.globalVol6;
            waves += sin(kWaveform * sharedManager.globalFr7 * phase)*sharedManager.globalVol7;
            waves += sin(kWaveform * sharedManager.globalFr8 * phase)*sharedManager.globalVol8;
            waves += sin(kWaveform * sharedManager.globalFr9 * phase)*sharedManager.globalVol9;
            waves *= 32767 / 9; // <--------- make sure to divide by how many waves you're stacking

            values[j] = (SInt16)waves;
            values[j] += values[j]<<16;

            phase++;
            phase1++;

        }

        memcpy(ioData->mBuffers[i].mData, values, samples * sizeof(SInt16));

    }


    return noErr;

}

// Set the left and right buffers independently
Float32 tmp;
Float32 *buffer0 = (Float32 *)ioData->mBuffers[0].mData;
Float32 *buffer1 = (Float32 *)ioData->mBuffers[1].mData;

// Generate the samples
for (UInt32 frame = 0; frame < inNumberFrames; frame++) {
    tmp = sin(theta) * amplitude;

    if (channelLR[0]) buffer0[frame] = tmp; else buffer0[frame] = 0;
    if (channelLR[1]) buffer1[frame] = tmp; else buffer1[frame] = 0;

    theta += theta_increment;
    if (theta > 2.0 * M_PI) theta -= 2.0 * M_PI;
}