[iOS]关于AudioUnit录音处理回声及遇到的问题

需求

本人要做一个录音同时播放音乐的App, 对录音要求较高, 因为要分析噪音情况, 同时去掉播放音乐的回声

录音方案

• AVAudioRecorder, 此种方法已经封装的比较简单, 虽然AVAudioRecorder很方便好用，但是其需要将数据存到文件中，对于实时流的方式则不适用，此时还需要使用其他方式
• Audio Queue Services, 通过Queue对象来管理存放音频的数据的各个Buffer，其通过AudioQueueNewInput创建一个会采集数据到Buffer中的AudioQueue。在驱动回调里面，从Buffer中取得采集到的数据，再把这个空Buffer Enqueue到BufferQueue给AudioQueue采集存数据使用, 拿到的数据需要算法来消除音乐回环
• AudioUnit在iOS音频开发最底层, 作者使用的方法, 自带VoIP硬件消除回环

AudioUnit 来录音并消除回环

我参考了huisedediao的Demo, 在这里简单介绍下几个重点需要注意的

1. 配置AudioSession, 这是播放音乐或者录音都必须要做的事情, 录音我们选择playAndRecord
2. 配置AudioComponentDescription, 这里选择VoiceProcessingIO, Description里的对应关系可以看Identifier Keys for Audio Units

    //其中“componentType”和“componentSubType”表示了这个Unit是上面描述的那种类型
    AudioComponentDescription inputcd = {0};
    inputcd.componentType = kAudioUnitType_Output;
    inputcd.componentSubType = kAudioUnitSubType_VoiceProcessingIO;
    inputcd.componentManufacturer = kAudioUnitManufacturer_Apple;

3. 原本需要通过AUGraph来运行AudioUnit, 我参考的Demo也是, 现在 Apple已经把所有的Audio Unit Progressing Graph Services给Deprecated了, 所以想实现的朋友可以直接用AudioComponentDescription初始化AUAudioUnit, AudioUnitSetProperty来设置属性, 回调方法, AudioStreamBasicDescription设置采样速率, 通道等来实现

遇到的问题

1. 播放音乐为什么声音很轻, 有时候用听筒播放?
   录音时设置AVAudioSession时候把option设置Speaker, 如果播放音乐也设置了option, 那么需要后启动录音
2. 录音断断续续
   录音的AVAudioSession在options设置成Speaker情况下, 如果播放音乐又设置了一遍Speaker会冲突, 虽然是个单例, 但是因为底层是个黑盒, 所以不知道为啥会造成冲突, 最好音乐options设置成mixWithOthers
3. AVAudioSession在PortOverride为Speaker的情况下, 音乐回环处理无效
   播放音乐的AVAudioSession也选择playAndRecord, 或者把这段代码删除
4. 系统的回声处理会将低频声音给过滤
   原本我需要实现分析环境噪音, 在使用过后, 环境噪音从原来的60dB变成了40dB, 在研究了消除回声算法后, 发现消除噪音提取有效信息是必须做的