爲什麼我的音頻沒有按時播放？

Question

我的一個應用程序具有簡單的節拍器式功能，可以每分鐘（bpm）播放指定次數的咔嗒聲。我正在通過啓動一個NSTimer來實現這一點，從指定的bpm計算出一個間隔，該間隔調用一個播放聲音的方法。

如果我把一個NSLog行放入播放方法，我可以看到NSTimer準確地發射到大約1毫秒。但是，如果我將聲音輸出記錄到音頻編輯器中，然後測量點擊之間的時間間隔，我可以看到它們的間距不均勻。例如，每分鐘150次，計時器每400毫秒觸發一次。但是大部分聲音在395毫秒後播放，在418毫秒後播放每三分之一或四分之一聲音。

所以聲音不是均勻延遲，而是它們遵循更短和更長時間間隔的模式。看起來好像iOS的聲音定時分辨率較低，並將每個聲音事件四捨五入到最近的可用點，根據需要向上或向下舍入以保持整體軌道。

我已經嘗試過使用系統聲音，AVAudioPlayer和OpenAL，並且使用這三種方法都得到了完全相同的結果。使用每種方法時，我會在視圖加載時執行所有設置，因此每次播放聲音時我只需要播放它。使用AVAudioPlayer時，我在每次播放聲音後都嘗試使用第二個定時器調用prepareToPlay，因此它被初始化並準備下次使用，但得到相同的結果。

這裏的（改編自this tutorial）設立在viewDidLoad中的OpenAL的聲音代碼：

// set up the context and device 
ALCcontext *context; 
ALCdevice *device; 
OSStatus result; 
device = alcOpenDevice(NULL); // select the "preferred device" 
if (device) { 
    context = alcCreateContext(device, NULL); // use the device to make a context 
    alcMakeContextCurrent(context); // set the context to the currently active one 
} 

// open the sound file 
NSString *soundFilePath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"TempoClick" ofType:@"caf"]; 
NSURL *soundFileURL = [NSURL fileURLWithPath:soundFilePath]; 
AudioFileID fileID; 
result = AudioFileOpenURL((CFURLRef)soundFileURL, kAudioFileReadPermission, 0, &fileID); 
if (result != 0) DLog(@"cannot open file %@: %ld", soundFilePath, result); 

// get the size of the file data 
UInt32 fileSize = 0; 
UInt32 propSize = sizeof(UInt64); 
result = AudioFileGetProperty(fileID, kAudioFilePropertyAudioDataByteCount, &propSize, &fileSize); 
if (result != 0) DLog(@"cannot find file size: %ld", result); 
DLog(@"file size: %li", fileSize); 

// copy the data into a buffer, then close the file 
unsigned char *outData = malloc(fileSize); 
AudioFileOpenURL((CFURLRef)soundFileURL, kAudioFileReadPermission, 0, &fileID); // we get a "file is not open" error on the next line if we don't open this again 
result = AudioFileReadBytes(fileID, false, 0, &fileSize, outData); 
if (result != 0) NSLog(@"cannot load data: %ld", result); 
AudioFileClose(fileID); 
alGenBuffers(1, &tempoSoundBuffer); 
alBufferData(self.tempoSoundBuffer, AL_FORMAT_MONO16, outData, fileSize, 44100); 
free(outData); 
outData = NULL; 

// connect the buffer to the source and set some preferences 
alGenSources(1, &tempoSoundSource); 
alSourcei(tempoSoundSource, AL_BUFFER, tempoSoundBuffer); 
alSourcef(tempoSoundSource, AL_PITCH, 1.0f); 
alSourcef(tempoSoundSource, AL_GAIN, 1.0f); 
alSourcei(tempoSoundSource, AL_LOOPING, AL_FALSE); 

然後在播放方法我只要致電：

alSourcePlay(self.tempoSoundSource); 

誰能解釋一下什麼是在這裏發生，以及我如何解決它？

更新1：

我有另一個項目，播放音頻單元簡短的聲音，從而快速測試我添加了一個定時器，該項目發揮出自己的咔嚓聲每隔400毫秒。在這種情況下，時機幾乎完美。所以，NSTimer似乎很好，但系統聲音，AVAudioPlayer和OpenAL的播放比音頻單元的準確性要低。

更新2：

我只是重做我的項目使用的音頻單元，現在音頻更準確地回放了。它在任一方向上偶爾漂移最多四毫秒，但這比其他音頻方法要好。我仍然很好奇爲什麼其他方法都顯示短，短，短，長的時間間隔模式 - 就像音頻播放時間被向上或向下四捨五入以映射某種幀速率 - 所以我會任何可以解釋和/或爲其他音頻方法提供解決方法的人都可以打開此問題。

Answer 1

好吧，我已經想通了。真正的原因音頻單位工作過，比其他音頻方法更好的是，我的聲音單元類，我是從其他項目中調整，在音頻會議設置緩存時間屬性，像這樣：

Float32 preferredBufferSize = .001; 
UInt32 size = sizeof(preferredBufferSize); 
AudioSessionSetProperty(kAudioSessionProperty_PreferredHardwareIOBufferDuration, size, &preferredBufferSize); 

當我將此代碼添加到OpenAL版本，甚至添加到AVAudioPlayer版本中，我可以在幾毫秒內獲得準確性，與音頻單元相同。 （然而，系統聲音仍然不是很準確。）我可以通過增加緩衝區大小和觀看播放間隔的準確性來驗證連接。

當然，我花了整整一天的時間調整我的項目以使用音頻單元 - 調整它在C++下編譯，測試中斷處理程序等，我只想到了這一點。我希望這可以幫助別人避免同樣的麻煩。

Answer 2

NSTimer不能保證你的方法何時會被實際觸發。

此處瞭解詳情：How to program a real-time accurate audio sequencer on the iphone?

關於您的編輯：

AVAudioPlayer需要一些時間來初始化。如果您調用prepareToPlay，它將初始化自己，以便在調用播放時立即播放當前加載的聲音。播放停止後，它會自行初始化，因此您需要再次調用prepareToPlay以重新初始化。最好將這個類用於stream-y回放，而不是離散的聲音回放。

使用OpenAL，一旦你加載了緩衝區，將它附加到源代碼並播放它應該不會造成任何延遲。

您可以將音頻單元代碼封裝到.mm文件中，然後從.m模塊調用它，而無需將它們編譯爲C++。