在iOS平台上，所有的音频框架都是基于AudioUnit实现的，使用AudioUnit会给你带来最大的自由度。
使用场景
- Simultaneous audio I/O (input and output) with low latency, such as for a VoIP (Voice over Internet Protocol) application
- 低延迟的音频I/O场景，比如VoIP（俗称网络电话）
- Responsive playback of synthesized sounds, such as for musical games or synthesized musical instruments
- 多路声音合成回放，比如游戏、音乐合成器
- Use of a specific audio unit feature such as acoustic echo cancelation, mixing, or tonal equalization
- 使用AudioUnit特有功能，比如回声消除、混合、均衡器等
- A processing-chain architecture that lets you assemble audio processing modules into flexible networks. This is the only audio API in iOS offering this capability.
- 想使用音频处理模块组成一个处理链网络（一种图状的数据结构），在iOS平台中AudioUnit是唯一提供这种功能的API
理论
AudioUnit类型
Effect
kAudioUnitType_Effect用于声音特效处理常用子类型如下：
- 均衡效果器：
kAudioUnitSubType_NBandEQ - 压缩效果器：
kAudioUnitSubType_DynamicsProcessor - 混响效果器：
kAudioUnitSubType_Reverb2 - 高通：
kAudioUnitSubType_HighPassFilter - 低通：
kAudioUnitSubType_LowPassFilter - 带通：
kAudioUnitSubType_BandPassFilter - 延迟：
kAudioUnitSubType_Delay - 压限：
kAudioUnitSubType_PeakLimiter
- 均衡效果器：
Mixing
kAudioUnitType_Mixer用于合成多路音频流常用子类型：
- MultiChannelMixer：
kAudioUnitSubType_MultiChannelMixer混合多路声音的效果器，接收多路声音的输入，可以单独调整每一路声音的增益与开关，将多路声音混合成一路输出。
- MultiChannelMixer：
I/O
kAudioUnitType_Output提供I/O功能常用子类型：
- RemoteIO：
kAudioUnitSubType_RemoteIO用来采集音频与播放音频，使用麦克风和扬声器。 - Generic Output：
kAudioUnitSubType_GenericOutput离线处理，不需要使用扬声器播放，将音频数据放入内存队列或文件中时使用此类型。
- RemoteIO：
Format conversion
kAudioUnitType_FormatConverter用于格式转换功能，如采样格式Float到SInt16、交错和平铺格式转换、单双声道转换。常用子类型：
- AUConverter：
kAudioUnitSubType_AUConverter格式转换效果器 - Time Pitch：
kAudioUnitSubType_TimePitch变速变调效果器
- AUConverter：
Generator Unit
kAudioUnitType_Generator常用它来提供播放器功能常用子类型：
- AudioFilePlayer：
kAudioUnitSubType_AudioFilePlayer如果输入不是麦克风是一个媒体文件使用此类型。
- AudioFilePlayer：
AudioUnit概念
一个AudioUnit包含1～2条Element，Element是音频数据处理的上下文，也称为Bus。每一个Element分为输入和输出两部分，分别称为Input scope和Output scope。
官网提供的I/O类型的AudioUnit的数据处理流程图。I/O Unit将从麦克风收集来的音频数据通过Element 1的Input scope输入经过Element 1的Output scope输出到我们的App中。经过我们的处理逻辑后在通过Element 0的Input scope输入，最后通过Element 0的Output scope输出到扬声器中。
一个将多个AudioUnit连接起来处理音频的流程图
播放音频实践
创建AudioUnit
要创建AudioUnit首先要创建一个AudioUnit描述结构体AudioComponentDescription 构造方法如下
1 | public init() |
- componentType：AudioUnit的类型， 例如：
kAudioUnitType_Output - componentSubType：AudioUnit的子类型，例如：
kAudioUnitSubType_RemoteIO - componentManufacturer：厂商 直接写
kAudioUnitManufacturer_Apple就可以了 - componentFlags：文档中写明必须为0
- componentFlagsMask： 同样必须为0
创建好AudioComponentDescription结构体就可以使用它来创建AudioUnit了，创建AudioUnit有两种方式：
直接创建
1
2
3
4//使用AudioComponentFindNext方法根据AudioComponentDescription中的描述取得符合条件的AudioComponent对象
let component = AudioComponentFindNext(nil, &componentDesc)
//根据这个AudioComponent对象创建出AudioUnit
AudioComponentInstanceNew(component, &audioUnit)使用AUGraph创建
1
2
3
4
5
6
7
8
9//首先创建一个AUGraph
var playerGraph: AUGraph
NewAUGraph(&playerGraph)
//使用AudioComponentDescription的描述在AUGraph对象中添加一个AUNode
AUGraphAddNode(playerGraph, &playerDesc, &playerNode)
//打开AUGraph 这个方法就会实例化其中添加的所有AUNode，然后根据AUNode取得AudioUnit
AUGraphOpen(playerGraph)
//从playerNode中取得playerUnit实例
AUGraphNodeInfo(playerGraph, playerNode, nil, &playerUnit)
设置AudioUnit的参数
拿到AudioUnit实例后就可以这是AudioUnit中的参数，下面是以一个Remote I/O类型的AudioUnit为例的参数设置代码：
1 | let busZero: UInt32 = 0 // Element 0 |
创建AudioStreamBasicDescription
这是一个音频数据的描述结构体，可以将这个描述设置到AudioUnit的输入或输出上，因为AudioUnit可以是多个连接在一起的，一个AudioUnit的输入是另一个AudioUnit的输出，所以分为输入和输出两部分。
1 | let bytesPerSample: UInt32 = UInt32(MemoryLayout<Float32>.size) |
- mSampleRate：采样率
- mFormatFlags：指定每个采样的数据格式，这里设置为
Float，kAudioFormatFlagIsNonInterleaved表示非交错存储，音频数据实际存储在AudioBufferList结构中的mBuffers中，如果是非交错存储，左右声道音频数据就会分别存储在mBuffers[0]和mBuffers[1]中，如果是Interleaved交错存储，那么左右声道的音频数据就会交错存储在mBuffers[0]中。 - mBytesPerPacket：根据
mFormatFlags指定的Float类型非交错存储，就设置为bytesPerSample表示每个采样的字节数。但如果是Interleaved交错存储的，就应该设置为bytesPerSample * mChannelsPerFrame因为左右声道数据是交错存在一起的。 - mBytesPerFrame：同
mBytesPerPacket - mBitsPerChannel：表示每个声道的音频数据要多少位，一个字节是8位，所以用8 * 每个采样的字节数
接下来就可以将AudioStreamBasicDescription设置给AudioUnit了
1 | //varAudioDesc是一个AudioStreamBasicDescription的实例设置给了audioUnit的Element0的Input输入端 |
回调结构AURenderCallbackStruct
当AudioUnit启动后，就会调用AURenderCallbackStruct结构中指定的函数，取得数据
1 | var callbackStruct = AURenderCallbackStruct(inputProc: { (inRefCon, ioActionFlags, inTimeStamp, inBusNumber, inNumberFrames, ioData) -> OSStatus in |
AURenderCallbackStruct有两个参数，一个是AURenderCallback的函数指针，在Swift中使用一个闭包传递进去，因为C的函数指针不允许捕获外部对象，不能使用self调用方法，所以AURenderCallbackStruct第二个参数可以把self的指针传递到AURenderCallback函数中，以备使用。