如何在iOS上无失真地增加MIDI合成器音量/增益?

时间:2016-02-21 19:14:32

标签: ios objective-c iphone core-audio midi

我使用this library中的MIKMIDISynthesizer在iPhone上播放MIDI文件。不幸的是,即使将iPhone的系统音量一直提升,音量也非常低。为了进一步增加它,我尝试了这些:

  • 将所有MIDI Note 事件的速度属性修改为最大值127.这略微但不足以提高音量。
  • 按照here所述,将调音台节点添加到AUGraph。这足以提高音量,但会立即扭曲信号,使质量太差。
  • 使用声音编辑器(如 Polyphone )提高声音样本的音量。这没有可察觉的效果。

现在我的选项已经用完了。是否有任何额外的参数或级别(如AVAudioSessionCoreMIDI,我可能会错过)并提供调整音量/增益的可能性?还是做同样的MIDI命令?

Code Snippets

1。使用混音器节点

这是我修改的MIKMIDISynthesizer部分,用于通过混音器节点控制音量。

- (BOOL)setupAUGraph
{
    AUGraph graph;
    OSStatus err = 0;

    // 1. Create new AUGraph
    if ((err = NewAUGraph(&graph))) {
        NSLog(@"Unable to create AU graph: %@", @(err));
        return NO;
    }

    // 2. Create output node
    AudioComponentDescription outputcd = {0};
    outputcd.componentType = kAudioUnitType_Output;
    outputcd.componentSubType = kAudioUnitSubType_RemoteIO;

    outputcd.componentManufacturer = kAudioUnitManufacturer_Apple;

    AUNode outputNode;
    if ((err = AUGraphAddNode(graph, &outputcd, &outputNode))) {
        NSLog(@"Unable to add ouptput node to graph: %@", @(err));
        return NO;
    }

    // 3. Create the instrument node
    AudioComponentDescription instrumentcd = self.componentDescription;
    AUNode instrumentNode;
    if ((err = AUGraphAddNode(graph, &instrumentcd, &instrumentNode))) {
        NSLog(@"Unable to add instrument node to AU graph: %@", @(err));
        return NO;
    }

    if ((err = AUGraphOpen(graph))) {
        NSLog(@"Unable to open AU graph: %@", @(err));
        return NO;
    }

    AudioUnit instrumentUnit;
    if ((err = AUGraphNodeInfo(graph, instrumentNode, NULL, &instrumentUnit))) {
        NSLog(@"Unable to get instrument AU unit: %@", @(err));
        return NO;
    }

    // 4. Create the mixer node
    AUNode mixerNode;
    AudioComponentDescription cd = {};
    cd.componentManufacturer = kAudioUnitManufacturer_Apple;
    cd.componentType = kAudioUnitType_Mixer;
    cd.componentSubType = kAudioUnitSubType_MultiChannelMixer;

    if ((err = AUGraphAddNode(graph, &cd, &mixerNode))) {
        NSLog(@"Unable to add mixer node to AU graph: %@", @(err));
        return NO;
    }

    if ((err = AUGraphNodeInfo(graph, mixerNode, 0, &_mixerUnit))) {
        NSLog(@"Unable to fetch mixer node reference from AU graph: %@", @(err));
        return NO;
    }

    UInt32 busCount = 2;
    err = AudioUnitSetProperty(_mixerUnit,
                               kAudioUnitProperty_ElementCount,
                               kAudioUnitScope_Input,
                               0,
                               &busCount,
                               sizeof (busCount)
                               );

    if (err) {
        NSLog(@"Unable to set mixer unit properties");
        return NO;
    }

    // 5.1 Connect the instrument node as the mixer node's input
    if ((err = AUGraphConnectNodeInput(graph, instrumentNode, 0, mixerNode, 0))) {
        NSLog(@"Unable to connect input node and mixer node: %@", @(err));
        return NO;
    }

    // 5.2 Connect the mixer node as the output node's input
    if ((err = AUGraphConnectNodeInput(graph, mixerNode, 0, outputNode, 0))) {
        NSLog(@"Unable to connect input node and mixer node: %@", @(err));
        return NO;
    }

    if ((err = AUGraphInitialize(graph))) {
        NSLog(@"Unable to initialize AU graph: %@", @(err));
        return NO;
    }

    // 6. Finally, start the graph
    if ((err = AUGraphStart(graph))) {
        NSLog(@"Unable to start AU graph: %@", @(err));
        return NO;
    }

    self.graph = graph;
    self.instrumentUnit = instrumentUnit;

    return YES;
}

设置混音器节点后,我可以像这样更改音量(引入剪辑!):

-(void) setVolume: (float) volume {
    AudioUnitSetParameter(_mixerUnit, kMultiChannelMixerParam_Volume, kAudioUnitScope_Output, 0, volume, 0);
}

2。更改MIDI事件

第二种方法将每个Node On事件的velocity属性设置为最大值127.它会增加音量而不会产生任何噪音,但只会增加到某个级别。代码位于MIKMIDINoteEvent

+ (MIKMIDINoteOnCommand *)noteOnCommandFromNoteEvent:(MIKMIDINoteEvent *)noteEvent clock:(MIKMIDIClock *)clock
{
    MIKMutableMIDINoteOnCommand *noteOn = [MIKMutableMIDINoteOnCommand commandForCommandType:MIKMIDICommandTypeNoteOn];
    noteOn.midiTimestamp = [clock midiTimeStampForMusicTimeStamp:noteEvent.timeStamp];
    noteOn.channel = noteEvent.channel;
    noteOn.note = noteEvent.note;
    noteOn.velocity = 127; // <------- Here's the magic
    return [noteOn copy];
}

3 个答案:

答案 0 :(得分:5)

对于MIDI合成器使用的某些类型的采样波形,可能会发生这种情况。采样波形的峰值体积可能已包含格式附近或最大可能的样本(例如,对于16位样本为+ -32767,对于浮点样本为+ -1.0),即使平均体积(能量总和)为太低。因此,音量的任何简单线性增加都会产生剪切噪声,这听起来非常糟糕。

各种压缩器技术或滤波器可能能够在不削波的情况下增加平均音量,但这可以增加其自身的质量降低(但不如削波那么烦人)。

补充:使用另一个midi采样器,声音字体或具有接近恒定音量的声音(较低的PAPR,峰值平均功率比)是另一种可能性。

答案 1 :(得分:2)

我终于明白了。我的AVSession类别设置为AVAudioSessionCategoryPlayAndRecord,因为我还使用了麦克风,它可以通过iPhone顶部的小型耳机自动输出所有音频。这就是它看起来如此安静的原因。要将输出路由到主扬声器,您必须调用

[session overrideOutputAudioPort:AVAudioSessionPortOverrideSpeaker error:&err];

尽管如此,感谢大家的排除故障,我很感激。

答案 2 :(得分:0)

您是否尝试使用SampleRate设置AVAudioSession,其等于44100.0 Hertz?