Unità audio iOS - Creazione di onde sinusoidali stereo

Question

Durante il fine settimana ho colpito un ostacolo imparando come programmare la sintesi audio su iOS. Sto sviluppando su iOS da diversi anni, ma sto entrando nell'aspetto della sintesi audio. In questo momento, sto solo programmando app demo per aiutarmi ad imparare i concetti. Al momento sono stato in grado di creare e impilare le onde sinusoidali in un riproduttore di riproduzione per unità audio senza problemi. Ma, voglio capire cosa sta succedendo nel renderer in modo da poter rendere 2 onde sinusoidali separate in ciascun canale sinistro e destro. Attualmente, presumo che nella mia sezione audio init avrei bisogno di apportare le seguenti modifiche:

Da:

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; 

A:

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; 

Ma, il renderer è un po 'greco per me . Ho lavorato su qualsiasi tutorial o codice di esempio che posso trovare. Posso far funzionare le cose per il contesto dato da un segnale mono, ma non posso fare in modo che il renderizzatore generi segnali stereo. Tutto ciò che voglio è una frequenza distinta in un canale sinistro e una frequenza diversa in un canale destro, ma onestamente non capisco abbastanza il renderer per farlo funzionare. Ho provato la funzione memcpy in mBuffers [0] e mbuffers [1], ma questo causa il crash dell'applicazione. Il mio rendering è sotto (al momento contiene onde sinusoidali impilate, ma per l'esempio stereo posso comunque usare solo un'onda di una frequenza impostata in ogni canale).

#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; 

} 

Grazie in anticipo per qualsiasi aiuto!

Answer 1

Il PO sembra aver risolto il suo problema, ma ho pensato distacco di una risposta esplicita sarebbe utile per il resto di noi.

Ho avuto la stessa domanda di voler dirigere i toni di canali destro e sinistro in modo indipendente. È più facile da descrivere in termini di ora standard di Matt Gallagher An iOS tone generator (an introduction to AudioUnits).

La prima modifica da apportare è impostare (seguendo @jwkerr) streamFormat.mChannelsPerFrame = 2; (anziché streamFormat.mChannelsPerFrame = 1;) nel metodo createToneUnit. Una volta che è fatto e si hanno due canali/buffer in ciascun frame, è necessario riempire i buffer sinistro e destro in modo indipendente in 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; 
} 

Naturalmente channelLR[2] è una matrice bool cui elementi impostato per indicare se il il rispettivo canale è udibile. Si noti che il programma deve impostare in modo esplicito i fotogrammi dei canali silenziosi a zero, altrimenti si ottengono alcuni toni divertenti.