iOS音頻播放（2）：AVAudioSession

在前面一篇中的七個步驟之前我們還得知道AudioSession個問題。

本片就先講AudioSession的使用和一些需要注意的地方。

1、AudioSession概述

AudioSession主要作用有一下幾點：
  • 設置自己的APP是否和其他APP音頻同時存在，還是中斷其他APP聲音
  • 在手機調到靜音模式下，自己的APP音頻是否可以播放出聲音
  • 電話或者其他APP中斷自己APP的音頻的事件處理
  • 指定音頻輸入和輸出的設備（比如是聽筒輸出聲音，還是揚聲器輸出聲音）
  • 是否支持錄音，錄音同時是否支持音頻播放
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AudioSession相關的類有兩個

AudioToolbox中的AudioSession。
AVFoundation中的AVAudioSession。

AudioSession在SDK7中已經被標注為depracated了，而AVAudioSession這個類雖然iOS 3開始就已經存在了，但其中很多方法和變量都是在iOS 6以后甚至是iOS 7才有的。所以各位可以依照以下標準選擇：

  • 如果最低版本支持iOS 5，可以使用AudioSession，也可以使用AVAudioSession；
  • 如果最低版本支持iOS 6及以上，請使用AVAudioSession

現在應該很少有需要支持iOS 5的了吧，我就以AVAudioSession為例吧.

//    AVAudioSession是一個到單例
    AVAudioSession *audiosession = [AVAudioSession sharedInstance];
//    AVAudioSessionCategorySoloAmbient系統默認的
    [audiosession setCategory:AVAudioSessionCategorySoloAmbient error:nil];
//    激活AVAudioSession
    [audiosession setActive:YES error:nil];
Category目前有七種，其中對應了是否支持一下四種能力：
  • Interrupts non-mixable apps audio：是否打斷不支持混音播放的APP
  • Silenced by the Silent switch：是否會響應手機靜音鍵開關
  • Supports audio input：是否支持音頻錄制
  • Supports audio output：是否支持音頻播放
Category 是否允許音頻播放/錄音 是否打斷其他不支持混音APP 是否會被靜音鍵或鎖屏鍵靜音
AVAudioSessionCategoryAmbient 只支持播放 否 是
AVAudioSessionCategoryAudioProcessing 不支持播放，不支持錄制 是 否
AVAudioSessionCategoryMultiRoute 支持播放，支持錄制 是 否
AVAudioSessionCategoryPlayAndRecord 支持播放，支持錄制 默認YES，可以重寫為NO 否
AVAudioSessionCategoryPlayback 只支持播放 默認YES，可以重寫為NO 否
AVAudioSessionCategoryRecord 只支持錄制 是 否（鎖屏下仍可錄制）
AVAudioSessionCategorySoloAmbient 只支持播放 是 是

我們也可以通過AVAudioSession的屬性來讀取當前設備支持的Category
@property(readonly) NSArray<NSString *> *availableCategories;
這樣可以保證設備的兼容性
設置Category的代碼示例如下：

NSError *setCategoryError = nil;
BOOL isSuccess = [[AVAudioSession sharedInstance] setCategory:AVAudioSessionCategoryAmbient error:&setCategoryError];
if (!success) { 
    //這里可以讀取setCategoryError.localizedDescription查看錯誤原因
}

AVAudioSession Mode&&Options

剛剛介紹的Category定義了七種主場景，實際開發需求中有時候需要對Category進行微調整，我們發現這個接口還有兩個參數Mode和Options。

/* set session category and mode with options */
- (BOOL)setCategory:(NSString *)category mode:(NSString *)mode options:(AVAudioSessionCategoryOptions)options error:(NSError **)outError API_AVAILABLE(ios(10.0), watchos(3.0), tvos(10.0));

//    也可以通過屬性來讀取
@property(readonly) NSArray<NSString *> *availableModes;
有七種mode來定制我們的Category行為：

1、 AVAudioSessionModeDefault:默認模式,與所有的 Category 兼容。
2、 AVAudioSessionModeVoiceChat:只有與AVAudioSessionCategoryPlayAndRecord有效。適用于IP語音。(VoIP)應用程序。減少允許的音頻路由的數量。這適用于VoIP應用程序，并可采用適當的系統提供。信號處理。是否設置了AVAudioSessionCategoryOptionAllowBluetooth?
3、 AVAudioSessionModeGameChat:由Game Kit代表使用GKVoiceChat對象的應用程序設置;有效的只有AVAudioSessionCategoryPlayAndRecord類別。不要直接設置此模式。如果你需要類似的行為并且不使用。
一個GKVoiceChat對象，使用AVAudioSessionModeVoiceChat代替。
4、 AVAudioSessionModeVideoRecording:只對AVAudioSessionCategoryPlayAndRecord/AVAudioSessionCategoryRecord有效。修改音頻路由選項，并可能參與適當的系統提供的信號處理。
5、AVAudioSessionModeMeasurement:適用于希望最小化系統提供的信號效果的應用程序。處理輸入和/或輸出音頻信號。
6、AVAudioSessionModeMoviePlayback:對電影播放場景進行適當的輸出信號處理。目前只在播放時使用內置揚聲器。
7、AVAudioSessionModeVideoChat：用于視頻聊天類型應用，只能是 AVAudioSessionCategoryPlayAndRecord Category下。適在這個模式系統會自動配置 AVAudioSessionCategoryOptionAllowBluetooth 和 AVAudioSessionCategoryOptionDefaultToSpeaker 選項。系統會自動選擇最佳的內置麥克風組合支持視頻聊天。

AVAudioSession Options

1、AVAudioSessionCategoryOptionMixWithOthers：支持和其他APP音頻 mix
2、AVAudioSessionCategoryOptionDuckOthers：系統智能調低其他APP音頻音量
3、AVAudioSessionCategoryOptionAllowBluetooth：支持藍牙音頻輸入
4、AVAudioSessionCategoryOptionDefaultToSpeaker：設置默認輸出音頻到揚聲器

通過Category和合適的Mode和Options的搭配我們可以調優出我們的效果，下面舉兩個應用場景:
用過高德地圖的都知道，在后臺播放QQ音樂的時候，如果導航語音出來，QQ音樂不會停止，而是被智能壓低和混音，等導航語音播報完后，QQ音樂正常播放，這里我們需要后臺播放音樂，所以Category使用AVAudioSessionCategoryPlayback，需要混音和智能壓低其他APP音量，所以Options選用 AVAudioSessionCategoryOptionMixWithOthers和AVAudioSessionCategoryOptionDuckOthers

BOOL isSuccess = [[AVAudioSession sharedInstance] setCategory:AVAudioSessionCategoryPlayback withOptions:AVAudioSessionCategoryOptionMixWithOthers | AVAudioSessionCategoryOptionDuckOthers error:&setCategoryError];

//又或者我希望AVAudioSessionCategoryPlayAndRecord這個Category默認的音頻由揚聲器播放，那么可以調用這個接口去調整Category
- (BOOL)setCategory:(NSString *)category withOptions:(AVAudioSessionCategoryOptions)options error:(NSError **)outError
音頻中斷處理

其他APP或者電話會中斷我們的APP音頻，所以相應的我們要做出處理。
我們可以通過監聽AVAudioSessionInterruptionNotification和AVAudioSessionSilenceSecondaryAudioHintNotification兩個key獲取音頻中斷事件

AVAudioSessionInterruptionNotification監聽電話、鬧鈴等一般性的中斷
回調回來Userinfo有兩個鍵值

  • AVAudioSessionInterruptionTypeKey：
    取值AVAudioSessionInterruptionTypeBegan表示中斷開始
    取值AVAudioSessionInterruptionTypeEnded表示中斷結束

  • AVAudioSessionInterruptionOptionKey：
    取值AVAudioSessionInterruptionOptionShouldResume表示可以恢復播放
    AVAudioSessionSilenceSecondaryAudioHintNotification監聽其他APP占據AudioSession，回調回來Userinfo有一個鍵值

  • AVAudioSessionSilenceSecondaryAudioHintTypeKey：
    取值AVAudioSessionSilenceSecondaryAudioHintTypeBegin表示中斷開始
    取值AVAudioSessionSilenceSecondaryAudioHintTypeEnd表示中斷結束

中斷開始：我們需要做的是保存好播放狀態，上下文，更新用戶界面等
中斷結束：我們要做的是恢復好狀態和上下文，更新用戶界面，根據需求準備好之后選擇是否激活我們session。

選擇不同的音頻播放技術，處理中斷方式也有差別，具體如下:

  • System Sound Services：使用 System Sound Services 播發音頻，系統會自動處理，不受APP控制，當中斷發生時，音頻播放會靜音，當中斷結束后，音頻播放會恢復。

  • AV Foundation framework：AVAudioPlayer 類和 AVAudioRecorder 類提供了中斷開始和結束的 Delegate 回調方法來處理中斷。中斷發生，系統會自動停止播放，需要做的是記錄播放時間等狀態，更新用戶界面，等中斷結束后，再次調用播放方法，系統會自動激活session。

  • Audio Queue Services, I/O audio unit：使用aduio unit這些技術需要處理中斷，需要做的是記錄播放或者錄制的位置，中斷結束后自己恢復audio session。

  • OpenAL：使用 OpenAL 播放時，同樣需要自己監聽中斷。管理 OpenAL上下文，用戶中斷結束后恢復audio session。

需要注意的是：

  1. 有中斷開始事件，不一定對應有中斷結束事件，所以需要在用戶進入前臺，點擊UI操作的時候，需要保存好播放狀態和對Audio Session管理，以便不影響APP的音頻功能。

2.音頻資源競爭上，一定是電話優先。

  1. AVAudioSession同樣可以監聽外設音頻狀態，比如耳機拔入拔出。這里不做累述
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