AVAudioEngine inputNode的格式在播放AVAudioPlayerNode时会发生变化

Question

我将从一个简单的“游乐场”视图控制器类开始，我已经制作了它来演示我的问题：

class AudioEnginePlaygroundViewController: UIViewController {
    private var audioEngine: AVAudioEngine!
    private var micTapped = false
    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        configureAudioSession()
        audioEngine = AVAudioEngine()
    }

    @IBAction func toggleMicTap(_ sender: Any) {
        guard let mic = audioEngine.inputNode else {
            return
        }
        if micTapped {
            mic.removeTap(onBus: 0)
            micTapped = false
            return
        }
        stopAudioPlayback()

        let micFormat = mic.inputFormat(forBus: 0)
        print("installing tap: \(micFormat.sampleRate) -- \(micFormat.channelCount)")
        mic.installTap(onBus: 0, bufferSize: 2048, format: micFormat) { (buffer, when) in
            print("in tap completion")
            let sampleData = UnsafeBufferPointer(start: buffer.floatChannelData![0], count: Int(buffer.frameLength))
        }
        micTapped = true
        startEngine()
    }

    @IBAction func playAudioFile(_ sender: Any) {
        stopAudioPlayback()
        let playerNode = AVAudioPlayerNode()

        let audioUrl = Bundle.main.url(forResource: "test_audio", withExtension: "wav")!
        let audioFile = readableAudioFileFrom(url: audioUrl)
        audioEngine.attach(playerNode)
        audioEngine.connect(playerNode, to: audioEngine.outputNode, format: audioFile.processingFormat)
        startEngine()
        playerNode.scheduleFile(audioFile, at: nil, completionHandler: nil)
        playerNode.play()
    }

    // MARK: Internal Methods

    private func configureAudioSession() {
        do {
            try AVAudioSession.sharedInstance().setCategory(AVAudioSessionCategoryPlayAndRecord, with: [.mixWithOthers, .defaultToSpeaker])
            try AVAudioSession.sharedInstance().setActive(true)
        } catch { }
    }

    private func readableAudioFileFrom(url: URL) -> AVAudioFile {
        var audioFile: AVAudioFile!
        do {
            try audioFile = AVAudioFile(forReading: url)
        } catch { }
        return audioFile
    }

    private func startEngine() {
        guard !audioEngine.isRunning else {
            return
        }

        do {
            try audioEngine.start()
        } catch { }
    }

    private func stopAudioPlayback() {
        audioEngine.stop()
        audioEngine.reset()
    }
}

上面的VC有一个AVAudioEngine实例和两个UIButton动作：一个播放在硬编码URL上找到的音频文件，另一个用于切换在引擎的inputNode上安装/删除tap的操作。

我的目标是让现场麦克风敲击和音频文件播放同时工作，但完全互相排斥。也就是说，无论我的麦克风水龙头的当前状态如何，我都希望能够触发播放，反之亦然。如果我在触发音频文件播放之前安装了水龙头，那么一切都会按预期完成。但是，如果我先播放音频文件，然后尝试安装水龙头，我会遇到以下崩溃：

[avae] AVAEInternal.h:70:_AVAE_Check: required condition is false: [AVAEGraphNode.mm:810:CreateRecordingTap: (IsFormatSampleRateAndChannelCountValid(format))]

这导致我通过installTap调用上方的日志语句检查麦克风格式的数据。果然，当我在播放前安装水龙头时，我得到的预期采样率为44100.0，通道数为1.但是当我首先播放音频文件然后安装麦克风时，我的日志显示采样率为0和一个通道计数为2，它给出了上面显示的错误。

我尝试了修改AVAudioEngine的启动/重置流程，尝试了我的AVAudioSession的不同类别/模式组合（请参阅我的configureAudioSession方法），并尝试手动创建tap类型，如下所示：

let micFormat = mic.inputFormat(forBus: 0)
var trueFormat: AVAudioFormat!
if micFormat.sampleRate == 0 {
    trueFormat = AVAudioFormat(standardFormatWithSampleRate: 44100, channels: 1)
} else {
    trueFormat = micFormat
}
print("installing tap: \(micFormat.sampleRate) -- \(micFormat.channelCount)")
mic.installTap(onBus: 0, bufferSize: 2048, format: trueFormat) { (buffer, when) in
    print("in tap completion")
    let sampleData = UnsafeBufferPointer(start: buffer.floatChannelData![0], count: Int(buffer.frameLength))
}

这给了我一个类似但不同的错误：

[avae] AVAEInternal.h:70:_AVAE_Check: required condition is false: [AVAudioIONodeImpl.mm:896:SetOutputFormat: (IsFormatSampleRateAndChannelCountValid(hwFormat))]

任何有关这方面的帮助将不胜感激。根据是否播放了AVAudioPlayerNode，我看不出麦克风的格式数据会有什么变化的原因。

Answer 1

经过一番搜索，我发现了问题。问题在于音频引擎的inputNode单例。来自文档：

首次访问inputNode时，音频引擎会根据需要创建单例。要接收输入，请从输入音频节点的输出连接另一个音频节点，或在其上创建录音点击。

再加上我遇到的格式问题的参考：

检查输入节点的输入格式（特别是硬件格式），以获得非零采样率和通道计数，以查看输入是否已启用。

在我的playground类中，触发音频文件播放的流程在创建“活动链”之前从不访问引擎的inputNode：

audioEngine.connect(playerNode, to: audioEngine.outputNode, format: audioFile.processingFormat)

如果您希望引擎在内部配置输入，您似乎必须在start（）之前访问AVAudioEngine的inputNode。即使停止（）和重置（）引擎也不会导致inputNode访问以重新配置引擎。 （我怀疑通过disconnectNode调用手动断开活动链将允许内部重新配置，但我还不确定）。

因此代码方面修复很简单：只需在实例化后立即访问引擎的输入节点，以便为引擎配置音频输入。这是整个课程，文件播放和麦克风攻丝一起工作：

import UIKit

class AudioEnginePlaygroundViewController: UIViewController {
    private var audioEngine: AVAudioEngine!
    private var mic: AVAudioInputNode!
    private var micTapped = false

    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        configureAudioSession()
        audioEngine = AVAudioEngine()
        mic = audioEngine.inputNode!
    }

    @IBAction func toggleMicTap(_ sender: Any) {
        if micTapped {
            mic.removeTap(onBus: 0)
            micTapped = false
            return
        }

        let micFormat = mic.inputFormat(forBus: 0)
        mic.installTap(onBus: 0, bufferSize: 2048, format: micFormat) { (buffer, when) in
            let sampleData = UnsafeBufferPointer(start: buffer.floatChannelData![0], count: Int(buffer.frameLength))
        }
        micTapped = true
        startEngine()
    }

    @IBAction func playAudioFile(_ sender: Any) {
        stopAudioPlayback()
        let playerNode = AVAudioPlayerNode()

        let audioUrl = Bundle.main.url(forResource: "test_audio", withExtension: "wav")!
        let audioFile = readableAudioFileFrom(url: audioUrl)
        audioEngine.attach(playerNode)
        audioEngine.connect(playerNode, to: audioEngine.outputNode, format: audioFile.processingFormat)
        startEngine()
        playerNode.scheduleFile(audioFile, at: nil, completionHandler: nil)
        playerNode.play()
    }

    // MARK: Internal Methods

    private func configureAudioSession() {
        do {
            try AVAudioSession.sharedInstance().setCategory(AVAudioSessionCategoryPlayAndRecord, with: [.mixWithOthers, .defaultToSpeaker])
            try AVAudioSession.sharedInstance().setActive(true)
        } catch { }
    }

    private func readableAudioFileFrom(url: URL) -> AVAudioFile {
        var audioFile: AVAudioFile!
        do {
            try audioFile = AVAudioFile(forReading: url)
        } catch { }
        return audioFile
    }

    private func startEngine() {
        guard !audioEngine.isRunning else {
            return
        }

        do {
            try audioEngine.start()
        } catch { }
    }

    private func stopAudioPlayback() {
        audioEngine.stop()
        audioEngine.reset()
    }
}