如果只需要完成簡(jiǎn)單的錄音功能狂秦，蘋果有更高級(jí)页畦、方便的接口供開發(fā)者使用：AVAudioRecorder改艇，面向?qū)ο笫瞻啵魂P(guān)心細(xì)節(jié)實(shí)現(xiàn)。但是如果開發(fā)者想要拿到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行處理谒兄，就要用到Audio Unit Services和Audio Processing Graph Services。下面我會(huì)介紹如何使用它們來(lái)完成一個(gè)最簡(jiǎn)單的錄音DEMO社付。
AudioSession
首先承疲，我們需要了解下AudioSession這個(gè)類。先看下蘋果對(duì)它的介紹：
iOS handles audio behavior at the app, inter-app, and device levels through audio sessions
iOS通過(guò)AudioSession來(lái)控制APP中的音頻表現(xiàn)鸥咖，跨應(yīng)用和硬件設(shè)備燕鸽。按我的理解，它就是用來(lái)設(shè)定最基礎(chǔ)的音頻配置的啼辣，比如：
1啊研、當(dāng)耳機(jī)被拔出，是否停止音頻的播放鸥拧？
2党远、本APP的音頻播放是否和其他APP的音頻實(shí)現(xiàn)混音？還是讓其他APP的音頻暫停富弦？
3沟娱、是否允許APP獲取麥克風(fēng)數(shù)據(jù)？
在本文中腕柜，我們需要用到麥克風(fēng)錄音并且播放济似，調(diào)用以下代碼矫废，APP就會(huì)彈出窗口詢問(wèn)是否允許APP訪問(wèn)麥克風(fēng)：
AVAudioSession *audioSession = [AVAudioSession sharedInstance];
[audioSession setCategory:AVAudioSessionCategoryPlayAndRecord error:&error];
Audio Processing Graph
先用一張表格（來(lái)自蘋果文檔）介紹下Audio Unit的類型：
| Purpose | Audio units |
|---|---|
| Effect | iPod Equalizer |
| Mixing | 3D Mixer |
| Multichannel Mixer | |
| I/O | Remote I/O |
| Voice-Processing I/O | |
| Generic Output | |
| Format conversion | Format Converter |
7種類型，4個(gè)作用：均衡器砰蠢、混合蓖扑、輸入/輸出和格式轉(zhuǎn)換。
在本DEMO中只使用了Remote I/O完成簡(jiǎn)單的錄音和播放功能台舱。
而Audio Unit并不能獨(dú)立完成工作赵誓，需要配合AUGraph來(lái)使用。AUGraph是管理者柿赊，不同的Unit作為Node添加到AUGraph中去發(fā)揮作用俩功，如下圖AUGraph管理著Mixer Unit和Remote I/O Unit：
聲明一個(gè)Remote I/O類型的Node，并添加到AUGraph中:
AUNode remoteIONode;
AudioComponentDescription componentDesc; //關(guān)于Node的描述
componentDesc.componentType = kAudioUnitType_Output;
componentDesc.componentSubType = kAudioUnitSubType_RemoteIO;
componentDesc.componentManufacturer = kAudioUnitManufacturer_Apple;
componentDesc.componentFlags = 0;
componentDesc.componentFlagsMask = 0;
CheckError(NewAUGraph(&auGraph),"couldn't NewAUGraph"); //創(chuàng)建AUGraph
CheckError(AUGraphOpen(auGraph),"couldn't AUGraphOpen"); //打開AUGraph
CheckError(AUGraphAddNode(auGraph,&componentDesc,&remoteIONode),"couldn't add remote io node");
CheckError(AUGraphNodeInfo(auGraph,remoteIONode,NULL,&remoteIOUnit),"couldn't get remote io unit from node");
Remote I/O Unit
Remote I/O Unit 屬于Audio Unit其中之一碰声，是一個(gè)與硬件設(shè)備相關(guān)的Unit诡蜓，它分為輸入端和輸出端，如揚(yáng)聲器胰挑、麥克風(fēng)和耳機(jī)等蔓罚。在這里我們需要在錄音的同時(shí)播放，所以我們要讓輸入端和輸出端的Unit相連瞻颂，如下圖所示：
其中Element0代表著輸出端豺谈，Element1代表輸入端；而每個(gè)Element又分為Input scope和Output scope贡这。我們具體要做的就是將Element0的Output scope和喇叭接上茬末，Element1的Intput和麥克風(fēng)接上。代碼如下：
UInt32 oneFlag = 1;
CheckError(AudioUnitSetProperty(remoteIOUnit,
kAudioOutputUnitProperty_EnableIO,
kAudioUnitScope_Output,
kOutputBus,
&oneFlag,
sizeof(oneFlag)),"couldn't kAudioOutputUnitProperty_EnableIO with kAudioUnitScope_Output");
CheckError(AudioUnitSetProperty(remoteIOUnit,
kAudioOutputUnitProperty_EnableIO,
kAudioUnitScope_Input,
kInputBus,
&oneFlag,
sizeof(oneFlag)),"couldn't kAudioOutputUnitProperty_EnableIO with kAudioUnitScope_Input");
然后設(shè)置一下輸入輸出的音頻格式：
AudioStreamBasicDescription mAudioFormat;
mAudioFormat.mSampleRate = 44100.0;//采樣率
mAudioFormat.mFormatID = kAudioFormatLinearPCM;//PCM采樣
mAudioFormat.mFormatFlags = kAudioFormatFlagIsSignedInteger | kAudioFormatFlagIsPacked;
mAudioFormat.mFramesPerPacket = 1;//每個(gè)數(shù)據(jù)包多少幀 mAudioFormat.mChannelsPerFrame = 1;//1單聲道盖矫，2立體聲
mAudioFormat.mBitsPerChannel = 16;//語(yǔ)音每采樣點(diǎn)占用位數(shù)
mAudioFormat.mBytesPerFrame = mAudioFormat.mBitsPerChannel*mAudioFormat.mChannelsPerFrame/8;//每幀的bytes數(shù)
mAudioFormat.mBytesPerPacket = mAudioFormat.mBytesPerFrame*mAudioFormat.mFramesPerPacket;//每個(gè)數(shù)據(jù)包的bytes總數(shù)丽惭，每幀的bytes數(shù)＊每個(gè)數(shù)據(jù)包的幀數(shù)
mAudioFormat.mReserved = 0;
UInt32 size = sizeof(mAudioFormat);
CheckError(AudioUnitSetProperty(remoteIOUnit,
kAudioUnitProperty_StreamFormat,
kAudioUnitScope_Output,
1,
&mAudioFormat,
size),"couldn't set kAudioUnitProperty_StreamFormat with kAudioUnitScope_Output");
CheckError(AudioUnitSetProperty(remoteIOUnit,
kAudioUnitProperty_StreamFormat,
kAudioUnitScope_Input,
0,
&mAudioFormat,
size),"couldn't set kAudioUnitProperty_StreamFormat with kAudioUnitScope_Input");
至此我們就差不多完成了，只差最后一個(gè)步驟：設(shè)置CallBack辈双，每次音頻從麥克風(fēng)進(jìn)來(lái)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)時(shí)就會(huì)調(diào)用此CallBack函數(shù)责掏，將數(shù)字信號(hào)作你所想要的處理，完了再送到輸出端去進(jìn)行播放湃望』怀模回調(diào)函數(shù)是一個(gè)C語(yǔ)言的靜態(tài)方法，代碼如下：
static OSStatus CallBack(
void *inRefCon,
AudioUnitRenderActionFlags *ioActionFlags,
const AudioTimeStamp *inTimeStamp,
UInt32 inBusNumber,
UInt32 inNumberFrames,
AudioBufferList *ioData)
{
RecordTool *THIS=(__bridge RecordTool*)inRefCon;
OSStatus renderErr = AudioUnitRender(THIS->remoteIOUnit, ioActionFlag, inTimeStamp, 1, inNumberFrames, ioData);
//--------------------------------------------//
// 在這里處理音頻數(shù)據(jù) //
//--------------------------------------------//
//轉(zhuǎn)Mp3证芭，后面有時(shí)間再詳細(xì)介紹下
// [THIS->cover convertPcmToMp3:ioData->mBuffers[0] toPath:THIS->outPath];
return renderErr;
}
ioData->mBuffers[n] //n=0~1瞳浦，單聲道n=0，雙聲道n=1
ioData->mBuffers[0].mData //PCM數(shù)據(jù)
ioData->mBuffers[0].mDataByteSize //PCM數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度
定義好CallBack函數(shù)后檩帐，將其與AUGraph關(guān)聯(lián)起來(lái)：
AURenderCallbackStruct inputProc;
inputProc.inputProc = CallBack;
inputProc.inputProcRefCon = (__bridge void *)(self);
CheckError(AUGraphSetNodeInputCallback(auGraph, remoteIONode, 0, &inputProc),"Error setting io output callback");
CheckError(AUGraphInitialize(auGraph),"couldn't AUGraphInitialize" );
CheckError(AUGraphUpdate(auGraph, NULL),"couldn't AUGraphUpdate" );
//最后再調(diào)用以下代碼即可開始錄音
CheckError(AUGraphStart(auGraph),"couldn't AUGraphStart");
CAShow(auGraph);
最后
因?yàn)闀r(shí)間的關(guān)系术幔，未能細(xì)說(shuō)PCM轉(zhuǎn)MP3（使用LAME）的內(nèi)容，我已經(jīng)把DEMO上傳到GitHub湃密，有需要的朋友可以下載來(lái)看看诅挑，往后有時(shí)間了我再補(bǔ)全關(guān)于轉(zhuǎn)碼MP3的內(nèi)容四敞。
如果覺得我的DEMO對(duì)您有幫助，請(qǐng)Star拔妥，非常感謝忿危！
更新
使用LAME轉(zhuǎn)碼請(qǐng)看iOS-使用Lame轉(zhuǎn)碼:PCM->MP3
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目前在職iOS開發(fā)，業(yè)余時(shí)間獨(dú)立開發(fā)App没龙，現(xiàn)有上架作品：Mini記賬
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