iOS 音频单元 - 创建立体声正弦波

周末我在学习如何在 iOS 上进行音频合成编程时遇到了障碍。我在 iOS 上进行开发已经好几年了，但我刚刚进入音频合成方面。现在，我只是编写演示应用程序来帮助我学习这些概念。我目前已经能够在音频单元的播放渲染器中构建和堆叠正弦波，没有任何问题。但是，我想了解渲染器中发生了什么，以便我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，我假设在我的初始化音频部分中我需要进行以下更改：

From:

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;

To:

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;

但是，渲染器对我来说有点希腊。我一直在研究我能找到的任何教程或示例代码。我可以使事情适用于单声道信号的给定上下文，但我无法使渲染器生成立体声信号。我想要的只是左声道中的一个不同频率和右声道中的不同频率 - 但老实说，我对渲染器的了解不足以使其工作。我尝试将 memcpy 函数放入 mBuffers[0] 和 mbuffers[1] 中，但这会使应用程序崩溃。我的渲染如下（它当前包含堆叠的正弦波，但对于立体声示例，我只能在每个通道中使用一组频率的一个波）。

#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;

}

预先感谢您的任何帮助！

OP 似乎已经解决了他的问题，但我认为发布明确的答案会对我们其他人有所帮助。

我有同样的问题，想要将音调独立引导到左声道和右声道。用 Matt Gallagher 的现在标准来描述是最容易的iOS 音调生成器（AudioUnit 简介） http://www.cocoawithlove.com/2010/10/ios-tone-generator-introduction-to.html.

要进行的第一个更改是设置（遵循@jwkerr）streamFormat.mChannelsPerFrame = 2;（代替streamFormat.mChannelsPerFrame = 1;） 在里面createToneUnit方法。完成后，每帧中有两个通道/缓冲区，您需要独立填充左右缓冲区RenderTone():

// 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;
}

当然channelLR[2] is a bool您设置其元素以指示相应通道是否可听的数组。请注意，程序需要显式地将无声通道的帧设置为零，否则您会得到一些有趣的音调。