如何从聚合 CoreAudio 设备中排除输入或输出通道？

Question

我有一个基于 CoreAudio 的 MacOS/X 程序，它允许用户 select 一个输入音频设备和一个输出音频设备，并且（如果用户没有t为输入和输出选择相同的设备）我的程序创建了一个私有聚合音频设备并使用它来接收音频音频，处理它，然后将其发送出去进行播放。

这一切都很好，但有一个小问题 -- 如果 selected 输入设备也有一些与其硬件相关的输出，这些输出显示为聚合设备输出的一部分-渠道，这不是我想要的行为。同样，如果 selected 输出设备也有一些与其硬件相关的输入，这些输入将在聚合设备的输入中显示为输入通道，我也不希望这样。

我的问题是，有什么方法可以告诉 CoreAudio 不要在我构建的聚合设备中包含子设备的输入或输出？（我的后备解决方案是修改我的音频渲染回调以忽略不需要的音频通道，但这似乎不够优雅，所以我很好奇是否有更好的方法来处理它）

我创建聚合设备的函数如下，以防相关：

// This code was adapted from the example code at :  https://web.archive.org/web/20140716012404/http://daveaddey.com/?p=51
ConstCoreAudioDeviceRef CoreAudioDevice :: CreateAggregateDevice(const ConstCoreAudioDeviceInfoRef & inputCadi, const ConstCoreAudioDeviceInfoRef & outputCadi, bool require96kHz, int32 optRequiredBufferSizeFrames)
{
   OSStatus osErr = noErr;
   UInt32 outSize;
   Boolean outWritable;

   //-----------------------
   // Start to create a new aggregate by getting the base audio hardware plugin
   //-----------------------

   osErr = AudioHardwareGetPropertyInfo(kAudioHardwarePropertyPlugInForBundleID, &outSize, &outWritable);
   if (osErr != noErr) return ConstCoreAudioDeviceRef();

   AudioValueTranslation pluginAVT;

   CFStringRef inBundleRef = CFSTR("com.apple.audio.CoreAudio");
   AudioObjectID pluginID;

   pluginAVT.mInputData      = &inBundleRef;
   pluginAVT.mInputDataSize  = sizeof(inBundleRef);
   pluginAVT.mOutputData     = &pluginID;
   pluginAVT.mOutputDataSize = sizeof(pluginID);

   osErr = AudioHardwareGetProperty(kAudioHardwarePropertyPlugInForBundleID, &outSize, &pluginAVT);
   if (osErr != noErr) return ConstCoreAudioDeviceRef();

   //-----------------------
   // Create a CFDictionary for our aggregate device
   //-----------------------

   CFMutableDictionaryRef aggDeviceDict = CFDictionaryCreateMutable(NULL, 0, &kCFTypeDictionaryKeyCallBacks, &kCFTypeDictionaryValueCallBacks);

   CFStringRef aggregateDeviceNameRef = CFSTR("My Aggregate Device");
   CFStringRef aggregateDeviceUIDRef  = CFSTR("com.mycomapany.myaggregatedevice");

   // add the name of the device to the dictionary
   CFDictionaryAddValue(aggDeviceDict, CFSTR(kAudioAggregateDeviceNameKey), aggregateDeviceNameRef);

   // add our choice of UID for the aggregate device to the dictionary
   CFDictionaryAddValue(aggDeviceDict, CFSTR(kAudioAggregateDeviceUIDKey), aggregateDeviceUIDRef);

   if (IsDebugFlagEnabled("public_cad_device") == false)
   {
      // make it private so that we don't have the user messing with it
      int value = 1;
      CFDictionaryAddValue(aggDeviceDict, CFSTR(kAudioAggregateDeviceIsPrivateKey), CFNumberCreate(NULL, kCFNumberIntType, &value));
   }

   //-----------------------
   // Create a CFMutableArray for our sub-device list
   //-----------------------

   // we need to append the UID for each device to a CFMutableArray, so create one here
   CFMutableArrayRef subDevicesArray = CFArrayCreateMutable(NULL, 0, &kCFTypeArrayCallBacks);

   // add the sub-devices to our aggregate device
   const CFStringRef  inputDeviceUID =  inputCadi()->GetPersistentUID().ToCFStringRef();
   const CFStringRef outputDeviceUID = outputCadi()->GetPersistentUID().ToCFStringRef();
   CFArrayAppendValue(subDevicesArray,  inputDeviceUID);
   CFArrayAppendValue(subDevicesArray, outputDeviceUID);

   //-----------------------
   // Feed the dictionary to the plugin, to create a blank aggregate device
   //-----------------------

   AudioObjectPropertyAddress pluginAOPA;
   pluginAOPA.mSelector = kAudioPlugInCreateAggregateDevice;
   pluginAOPA.mScope    = kAudioObjectPropertyScopeGlobal;
   pluginAOPA.mElement  = kAudioObjectPropertyElementMaster;
   UInt32 outDataSize;

   osErr = AudioObjectGetPropertyDataSize(pluginID, &pluginAOPA, 0, NULL, &outDataSize);
   if (osErr != noErr) return ConstCoreAudioDeviceRef();

   AudioDeviceID outAggregateDevice;
   osErr = AudioObjectGetPropertyData(pluginID, &pluginAOPA, sizeof(aggDeviceDict), &aggDeviceDict, &outDataSize, &outAggregateDevice);
   if (osErr != noErr) return ConstCoreAudioDeviceRef();

   //-----------------------
   // Set the sub-device list
   //-----------------------

   pluginAOPA.mSelector = kAudioAggregateDevicePropertyFullSubDeviceList;
   pluginAOPA.mScope    = kAudioObjectPropertyScopeGlobal;
   pluginAOPA.mElement  = kAudioObjectPropertyElementMaster;
   outDataSize = sizeof(CFMutableArrayRef);
   osErr = AudioObjectSetPropertyData(outAggregateDevice, &pluginAOPA, 0, NULL, outDataSize, &subDevicesArray);
   if (osErr != noErr) return ConstCoreAudioDeviceRef();

   //-----------------------
   // Set the master device
   //-----------------------

   // set the master device manually (this is the device which will act as the master clock for the aggregate device)
   // pass in the UID of the device you want to use
   pluginAOPA.mSelector = kAudioAggregateDevicePropertyMasterSubDevice;
   pluginAOPA.mScope    = kAudioObjectPropertyScopeGlobal;
   pluginAOPA.mElement  = kAudioObjectPropertyElementMaster;

   outDataSize = sizeof(outputDeviceUID);
   osErr = AudioObjectSetPropertyData(outAggregateDevice, &pluginAOPA, 0, NULL, outDataSize, &outputDeviceUID);
   if (osErr != noErr) return ConstCoreAudioDeviceRef();

   //-----------------------
   // Clean up
   //-----------------------

   // release the CF objects we have created - we don't need them any more
   CFRelease(aggDeviceDict);
   CFRelease(subDevicesArray);

   // release the device UID CFStringRefs
   CFRelease(inputDeviceUID);
   CFRelease(outputDeviceUID);

   ConstCoreAudioDeviceInfoRef infoRef = CoreAudioDeviceInfo::GetAudioDeviceInfo(outAggregateDevice);
   if (infoRef())
   {
      ConstCoreAudioDeviceRef ret(new CoreAudioDevice(infoRef, true));
      return ((ret())&&(SetupSimpleCoreAudioDeviceAux(ret()->GetDeviceInfo(), require96kHz, optRequiredBufferSizeFrames, false).IsOK())) ? ret : ConstCoreAudioDeviceRef();
   }
   else return ConstCoreAudioDeviceRef();
}

Answer 1

有多种方法可以处理通道映射（您基本上是在描述），但我怀疑这对您的情况来说是否是一种“更好”的方法。

此类功能包含在使用音频单元的 AudioToolbox 框架中。特别是 kAudioUnitSubType_HALOutput AudioUnit (AUComponent.h) 在这种情况下很有趣。

使用这种类型的 AudioUnit，您可以以指定的通道格式向特定的音频设备发送音频以及从特定的音频设备接收音频。当所需的频道布局与设备的频道布局不匹配时，您可以进行频道映射。

要了解一些技术细节，请查看： https://developer.apple.com/library/archive/technotes/tn2091/_index.html

请注意，很多 AudioToolbox 正在被 AVAudioEngine 替换。

因此，在您的情况下，我认为通过忽略不需要的样本来进行手动通道映射会更容易。另外，我不确定 CoreAudio 是否提供 'slicenced' 输出缓冲区。为了确保自己考虑让他们沉默。

编辑

查看 AudioHardware.h 中的文档，似乎有一种方法可以启用和禁用特定 IOProc 的流。当 OS X 创建聚合时，它将不同子设备的所有通道放在不同的流中，因此在您的情况下，您应该能够禁用包含输出设备输入的流，反之亦然禁用包含输入设备输出的流。

为此请查看 AudioHardware.h

中的 AudioHardwareIOProcStreamUsage 和 kAudioDevicePropertyIOProcStreamUsage

我发现 Apple 的 HALLab 实用程序对于查找实际流非常有用。（https://developer.apple.com/download/more/ 并搜索“Xcode 的音频工具”）

如何从聚合 CoreAudio 设备中排除输入或输出通道？

How to exclude input or output channels from an aggregate CoreAudio device?

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