ios - 使用 AudioUnit 的精确定时器

Question

我正在尝试制作一个准确的计时器来分析输入。我希望能够测量 ~200ms 信号中 1% 的偏差。我的理解是使用 AudioUnit 可以获得 <1ms。我尝试实现 Stefan Popp's example 中的代码在更新了一些东西以使其在 xcode 6.3 上运行后，我已经可以运行该示例了，但是:

1. 虽然我最终确实想要捕获音频，但我认为应该有一些方法来获取通知，比如 NSTimer，所以我尝试了 AudioUnitAddRenderNotify，但它完全按照它说的去做 - 即它与渲染，而不仅仅是一个任意的计时器。有什么方法可以在不录制或播放的情况下触发回调吗？

2. 当我检查 mSampleTime 时，我发现切片之间的间隔与 inNumberFrames - 512 - 相匹配，计算结果为 11.6 毫秒。我看到录制和播放的时间间隔相同。我需要比这更高的分辨率。

我尝试使用 kAudioSessionProperty_PreferredHardwareIOBufferDuration，但我能找到的所有示例都使用已弃用的 AudioSessions，因此我尝试转换为 AudioUnits:

Float32 preferredBufferSize = .001; // in seconds
status = AudioUnitSetProperty(audioUnit, kAudioSessionProperty_PreferredHardwareIOBufferDuration, kAudioUnitScope_Output, kOutputBus, &preferredBufferSize, sizeof(preferredBufferSize));

但我得到 OSStatus -10879，kAudioUnitErr_InvalidProperty。

然后我尝试使用值为 128 和 256 的 kAudioUnitProperty_MaximumFramesPerSlice，但 inNumberFrames 始终为 512。

UInt32 maxFrames = 128;
status = AudioUnitSetProperty(audioUnit, kAudioUnitProperty_MaximumFramesPerSlice, kAudioUnitScope_Global, 0, &maxFrames, sizeof(maxFrames));

[编辑]我正在尝试将输入的时间(用户选择的 MIDI 或麦克风)与应该的时间进行比较。具体来说，乐器是在节拍/节拍器之前还是之后演奏的，演奏了多少？这是为音乐家准备的，而不是游戏，因此需要精确。

[编辑]答案似乎对事件有反应。也就是说，他们让我准确地看到什么时候发生了什么，但是我不明白我是如何准确地做某事的。我的错是不清楚。我的应用程序也需要成为节拍器 - 同步播放节拍上的点击并在节拍上闪烁一个点 - 然后我可以分析用户的 Action 以比较时间。但如果我不能准确地演奏节拍，其余的就会分崩离析。也许我应该录制音频 - 即使我不想要它 - 只是为了从回调中获取 inTimeStamp？

[编辑]目前我的节拍器是:

- (void) setupAudio
{
    AVAudioPlayer *audioPlayer;
    NSString *path = [NSString stringWithFormat:@"%@/click.mp3", [[NSBundle mainBundle] resourcePath]];
    NSURL *soundUrl = [NSURL fileURLWithPath:path];
    audioPlayer = [[AVAudioPlayer alloc] initWithContentsOfURL:soundUrl error:nil];
    [audioPlayer prepareToPlay];

    CADisplayLink *syncTimer;
    syncTimer = [CADisplayLink displayLinkWithTarget:self selector:@selector(syncFired:)];
    syncTimer.frameInterval = 30;
    [syncTimer addToRunLoop:[NSRunLoop mainRunLoop] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
}

-(void)syncFired:(CADisplayLink *)displayLink
{
    [audioPlayer play];
}   

Answer 1

您应该使用循环缓冲区，并在与您自己的计时器上所需帧数相匹配的 block 中对信号进行分析。为此，您需要设置渲染回调，然后将回调中的输入音频提供给循环缓冲区。然后您设置自己的计时器，该计时器将从缓冲区的尾部提取并进行分析。通过这种方式，您可以每 0.23 秒向缓冲区提供 1024 帧，并且您的分析计时器可能每 0.000725 秒触发一次并分析 32 个样本。 Here是一个关于循环缓冲区的相关问题。

编辑

要使用环形缓冲区获得精确计时，您还可以存储与音频缓冲区对应的时间戳。我用 TPCircularBuffer因为这样做。 TPCircularBufferPrepareEmptyAudioBufferList、TPCircularBufferProduceAudioBufferList 和 TPCircularBufferNextBufferList 将在环形缓冲区中复制和检索音频缓冲区和时间戳。然后，当您进行分析时，每个缓冲区都会有一个时间戳，从而无需在渲染线程中完成所有工作，并允许您挑选分析窗口。