iOS学习笔记23-音效与音乐

一、音频

在iOS中，音频播放从形式上可以分为音效播放和音乐播放。

• 音效：
• 主要指一些短音频的播放，这类音频一般不需要进行进度、循环等控制。
• 在iOS中，音效我们是使用AudioToolbox.framework框架实现。
• 音乐：
• 主要指一些较长的音频，通常需要对播放进行精确控制。
• 在iOS中，音乐我们是使用AVFoundation.framework框架实现。

二、音效

AudioToolbox.framework框架是一套基于C语言的框架
它的实现原理是将短音频注册到系统声音服务(SystemSoundService)

系统声音服务的一些限制：

1. 音频播放时间不能超过30s
2. 数据必须是PCM或者IMA4格式，现在的基本都符合
3. 音频文件必须是CAF、AIF、WAV的一种，实际上有些MP3格式也可以播放。

使用步骤：

1. 导入AudioToolbox.framework框架，添加头文件：

#import <AudioToolbox/AudioToolbox.h>

2. 获取音效文件的路径URL
3. 添加进系统声音服务，获得系统声音ID，ID是区分不同音效的唯一标示

void AudioServicesCreateSystemSoundID(
          CFURLRef inFileURL,    /* 音效文件URL，需要把NSURL桥接成CGURLRef */
          SystemSoundID *outSystemSoundID /* 返回音效唯一标示ID */
);

4. 如果需要监听音效播放完成，需要绑定回调函数

void AudioServicesAddSystemSoundCompletion(  
        SystemSoundID inSystemSoundID, /* 音效ID */
        CFRunLoopRef inRunLoop, /* 所在循环，一般为NULL */
        CFStringRef inRunLoopMode,/* 循环模式，一般为NULL */
        void (*)(SystemSoundID,void*) inCompletionRoutine,/* 回调C语言函数指针 */
        void *inClientData /* 回调函数的参数 */
);

5. 开始播放，有两种播放模式：

/* 开始播放音效 */
void AudioServicesPlaySystemSound(SystemSoundID inSystemSoundID);
/* 开始播放音效并带震动 */
void AudioServicesPlayAlertSound(SystemSoundID inSystemSoundID);

下面是使用实例：

- (void)viewDidLoad{
    [super viewDidLoad];
    [self playSoundEffect:@"bellTone.wav"];
}
#pragma mark -音效
/* 音效播放完成的回调函数，这个是C语言函数，第一个参数是音效ID，第二个是万能参数 */
void soundCompleteCallBack(SystemSoundID soundID, void *clientData)
{
    NSLog(@"播放完成");
}
- (void)playSoundEffect:(NSString *)name {
    //获取音效文件路径
    NSString *filePath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:name ofType:nil];
    //创建音效文件URL
    NSURL *fileUrl = [NSURL URLWithString:filePath];
    //音效声音的唯一标示ID
    SystemSoundID soundID = 0;
    //将音效加入到系统音效服务中，NSURL需要桥接成CFURLRef，会返回一个长整形ID，用来做音效的唯一标示
    AudioServicesCreateSystemSoundID((__bridge CFURLRef)(fileUrl), &soundID);
    //设置音效播放完成后的回调C语言函数
    AudioServicesAddSystemSoundCompletion(soundID,NULL,NULL,soundCompleteCallBack,NULL);
    //开始播放音效
    AudioServicesPlaySystemSound(soundID);
}

三、音乐

如果播放较大的音频，需要对其进行精确控制，我们需要使用到另外一个框架，即：
AVFoundation.framework框架，它支持多种音频格式，可以进行精确控制。
音乐播放功能我们使用到的是AVFoundation.framework的AVAudioPlayer音乐播放器来实现。

下面有一些AVAudioPlayer类的常用属性：

@property (readonly, getter=isPlaying) BOOL playing;//是否正在播放
@property NSTimeInterval currentTime;//当前已经播放的时间
@property (readonly) NSTimeInterval duration;//播放的总时间
@property float volume;//音量大小
@property float rate;//播放速率，默认为1.0
@property (readonly) NSURL *url;//音乐文件的URL

下面是常用的对象方法：

/* 初始化方法 */
- (instancetype)initWithContentsOfURL:(NSURL *)url error:(NSError **)outError;
- (BOOL)prepareToPlay;/* 把音乐文件加载到缓存区 */
- (BOOL)play;/* 开始播放音乐 */
- (BOOL)playAtTime:(NSTimeInterval)time;/* 在指定时间开始播放音乐 */
- (void)pause;/* 中断音乐，可以通过调用play方法继续播放 */
- (void)stop;/* 终止音乐，无法继续播放 */

常用的代理方法：

/* 播放完成时调用 */
- (void)audioPlayerDidFinishPlaying:(AVAudioPlayer *)player successfully:(BOOL)flag;
/* 音频解码发生错误时调用 */
- (void)audioPlayerDecodeErrorDidOccur:(AVAudioPlayer *)player error:(NSError *)error;

使用步骤：

1. 导入AVFoundation.framework框架，添加头文件：

#import <AVFoundation/AVFoundation.h>

2. 获取音乐文件的本地文件路径URL，不能使用网络URL
3. 创建音乐播放器对象AVAudioPlayer，并设置属性和代理。
4. 调用perpareToPlay方法加载音乐文件到缓冲区
5. 调用play方法播放，调用pause中断播放
6. 实现AVAudioPlayerDelegate方法，监听播放完成。

我们来做个简易的音乐播放器吧：

1. 可以循环播放音乐
2. 可以中断音乐
3. 可以切换不同的音乐
4. 可以知道播放进度

下面是具体的简易音乐播放器项目代码：

#import "ViewController.h"
#import <AVFoundation/AVFoundation.h>

@interface ViewController () <AVAudioPlayerDelegate>

@property (nonatomic, strong) NSArray *musicArray;/*< 音乐列表 */
@property (nonatomic, strong) IBOutlet UIProgressView *progress;/*< 进度条 */
@property (nonatomic, strong) AVAudioPlayer *audioPlayer;/*< 音乐播放器对象 */
@property (nonatomic, strong) NSTimer *timer;/* 定时器 */
@property (nonatomic, strong) IBOutlet UILabel *titleLabel;/* 显示标题 */
@property (nonatomic, assign) NSInteger selectMusic;/* 当前播放音乐的索引 */

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    //音乐文件列表
    self.musicArray = @[@"大梦想家",@"江南",@"酒干倘卖无",
                        @"泡沫",@"夏洛特烦恼",@"演员"];
    //创建定时器，用于不断更新进度条
    self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:0.5 
                                                  target:self 
                                                selector:@selector(updataProgress) 
                                                userInfo:nil 
                                                 repeats:YES];
    //创建播放器
    [self initAudioPlayerWithNumber:0];
    //播放器开始播放音乐
    [self.audioPlayer play];
}
/* 初始化播放器 */
- (void)initAudioPlayerWithNumber:(NSInteger)num{
    if (num >= self.musicArray.count) {
        return;
    }
    //获取音乐文件路径
    NSString *name = self.musicArray[num];
    NSString *filePath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:name 
                                                         ofType:@"mp3"];
    //创建音乐文件URL，必须是fileURLWithPath，AVAudioPlayer不支持HTTP的URL
    NSURL *fileUrl = [NSURL fileURLWithPath:filePath];
    //创建播放器
    NSError *error = nil;
    AVAudioPlayer *audioPlayer =
            [[AVAudioPlayer alloc] initWithContentsOfURL:fileUrl error:&error];
    if (error) {
        NSLog(@"初始化播放器错误,错误：%@",error.localizedDescription);
        return;
    }
    audioPlayer.numberOfLoops = 0;//设置循环次数，0表示不循环
    audioPlayer.delegate = self;//设置代理
    [audioPlayer prepareToPlay];//加载音乐文件到缓存，还不会播放
    
    self.selectMusic = num;//保存当前的音乐索引
    self.audioPlayer = audioPlayer;//保存当前播放器
    self.titleLabel.text = name;//设置标题
}
/* 进度条更新方法，每0.5秒更新一次 */
- (void)updataProgress{
    //currentTime是当前播放时间，duration是播放总时长
    CGFloat progress = self.audioPlayer.currentTime / self.audioPlayer.duration;
    [self.progress setProgress:progress animated:YES];
}
/* 点击播放按钮 */
- (IBAction)musicPlay:(id)sender {
    //如果播放器没有在播放，才需要调用播放方法
    if (![self.audioPlayer isPlaying]) {
        [self.audioPlayer play];
        //恢复定时器
        self.timer.fireDate = [NSDate distantPast];
    }
}
/* 点击暂停按钮 */
- (IBAction)musicPause:(id)sender {
    //如果播放器在播放，才需要调用暂停方法
    if ([self.audioPlayer isPlaying]) {
        [self.audioPlayer pause];
        //停止定时器
        self.timer.fireDate = [NSDate distantFuture];
    }
}
/* 点击下一首歌按钮 */
- (IBAction)next:(id)sender {
    //音乐索引循环递增
    self.selectMusic = (self.selectMusic + 1)%self.musicArray.count;
    //重新设置播放器
    [self initAudioPlayerWithNumber:self.selectMusic];
    //播放器播放
    [self.audioPlayer play];
}
#pragma mark - AVAudioPlayerDelegate代理方法
-(void)audioPlayerDidFinishPlaying:(AVAudioPlayer *)player successfully:(BOOL)flag
{
    //自动跳转播放下一首歌
    [self next:nil];
}

(⊙﹏⊙)b，也是够简陋的，你可以做精美一点，比如如果每首歌对应一个图片，到时候切歌的时候，图片显示在背景，一定赏心悦目多了，O(∩_∩)O~，我没有找到好的图片，就这样吧。

四、后台播放音乐

事实上上面的播放器有一点问题，那就是一旦进入后台，我们的音乐器就自动暂停了，不可以/(ㄒoㄒ)/~~！那该怎么办呢？

1. 设置后台运行模式

设置info.plist文件，添加字段Required background modes，
并设置App plays audio or streams audio/video using AirPlay

2. 使用音频会话，设置后台运行类型

//获取音频会话单例对象
AVAudioSession *audioSession = [AVAudioSession sharedInstance];
//设置会话为后台播放
[audioSession setCategory:AVAudioSessionCategoryPlayback error:NULL];
//激活修改，启动会话
[audioSession setActive:YES error:NULL];

音频会话除了后台播放外，还可以有以下的播放模式：

上面的代码只需修改初始化播放器方法即可实现后台播放：

/* 初始化播放器 */
- (void)initAudioPlayerWithNumber:(NSInteger)num{
    if (num >= self.musicArray.count) {
        return;
    }
    //获取音乐文件路径
    NSString *name = self.musicArray[num];
    NSString *filePath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:name 
                                                         ofType:@"mp3"];
    //创建音乐文件URL，必须是fileURLWithPath，AVAudioPlayer不支持HTTP的URL
    NSURL *fileUrl = [NSURL fileURLWithPath:filePath];
    //创建播放器
    NSError *error = nil;
    AVAudioPlayer *audioPlayer =
            [[AVAudioPlayer alloc] initWithContentsOfURL:fileUrl error:&error];
    if (error) {
        NSLog(@"初始化播放器错误,错误：%@",error.localizedDescription);
        return;
    }
    audioPlayer.numberOfLoops = 0;//设置循环次数，0表示不循环
    audioPlayer.delegate = self;//设置代理
    [audioPlayer prepareToPlay];//加载音乐文件到缓存，还不会播放
    
    //获取音频会话单例对象
    AVAudioSession *audioSession = [AVAudioSession sharedInstance];
    //设置会话为后台播放
    [audioSession setCategory:AVAudioSessionCategoryPlayback error:NULL];
    //激活修改，启动会话
    [audioSession setActive:YES error:NULL];

    self.selectMusic = num;//保存当前的音乐索引
    self.audioPlayer = audioPlayer;//保存当前播放器
    self.titleLabel.text = name;//设置标题
}

这样，我们就可以后台播放了，(^o)/~。

有什么问题可以在下方评论区出去，好意见我会采纳的，打造一个大家都满意的学习笔记，O(∩_∩)O哈！