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參考:碼農(nóng)人生
目前我們在計算機上進行音頻播放都需要依賴于音頻文件，音頻文件的生成過程是將聲音信息采樣、量化和編碼產(chǎn)生的數(shù)字信號的過程，人耳所能聽到的聲音，最低的頻率是從20Hz起一直到最高頻率20KHZ，因此音頻文件格式的最大帶寬是20KHZ。根據(jù)奈奎斯特的理論，只有采樣頻率高于聲音信號最高頻率的兩倍時，才能把數(shù)字信號表示的聲音還原成為原來的聲音，所以音頻文件的采樣率一般在40~50KHZ，比如最常見的CD音質(zhì)采樣率44.1KHZ。
概述
1、音頻文件的采樣率一般在40~50KHZ
2、對聲音進行采樣、量化的過程被稱為脈沖編碼調(diào)制，簡稱PCM。因為PCM是原始數(shù)據(jù)，所以體積龐大，所以后續(xù)有了多種不同的方式對音頻數(shù)據(jù)進行壓縮，無損壓縮（ALAC、APE、FLAC）和有損壓縮（MP3、AAC、OGG、WMA）。大部分的音頻格式為MP3。
3、碼率：壓縮質(zhì)量，現(xiàn)在的碼率有128kbit/s,160kbit/s,,320kbit/s等，值越高，聲音質(zhì)量越高。MP3一般編碼有兩種分別是固定碼率(Constan bitrate,CBR)和可變碼率(Variable bitrate,VBR)。
4、MP3格式中數(shù)據(jù)一般由兩部分組成：
(1).ID3，用來存儲歌名、演唱者、專輯、音軌數(shù)等。
(2).音頻數(shù)據(jù)。部分以幀為單位存儲
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MP3中的每一幀都有自己的幀頭，其中存儲了采樣頻率等解碼必須的信息，所以每一幀都可以獨立于文件存在和播放，這個特性加上高壓縮比使得MP3文件成為了音頻播放的主流格式。幀頭之后存儲的音頻數(shù)據(jù)是若干個PCM數(shù)據(jù)幀經(jīng)過壓縮方法壓縮得到的，對CBR的MP3數(shù)據(jù)來說每個幀中包含的PCM數(shù)據(jù)幀都是固定的，而VBR是可變的。
音頻播放流程(以MP3為例)：
1、讀取MP3文件
2、解析采樣率、碼率、時長等信息，分離MP3中的音頻幀
3、對分離出來音頻幀解碼得到PCM數(shù)據(jù)
4、對PCM數(shù)據(jù)進行音效處理（均衡器、混響器等）
5、把PCM數(shù)據(jù)解碼成音頻信號
6、把音頻信號交給硬件播放
7、重復(fù)1-6直到播放完成
在iOS系統(tǒng)中Apple對上述流程進行了封裝并提供了不同層次的接口：
功能解讀：
·Audio File Services:讀寫音頻數(shù)據(jù)，可以完成播放流程的第2步
· Audio File Stream Services:對音頻解碼，可以完成播放流程的第2步
·Audio Converter services:音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，可以完成播放流程的第3步
·Audio Processing Graph Services:音效處理模塊，可以完成播放流程的第4步
·Audio Unit Services:播放音頻數(shù)據(jù)，可以完成播放流程的第5、6步
·Extended Audio File Services: Audio File Services和Audio Converter services的結(jié)合體
·AVAudioPlayer/AVPlayer(AVFoundation)：高級接口，可以完成整個播放流程（包括本地文件和網(wǎng)絡(luò)流播放，第4步除外）
·Audio Queue Services：告誡接口，可進行錄音和播放，可以完成播放流程的第3、5、6步
·OpenAL：用于游戲音頻播放
接口類型豐富，可以滿足各種需求：
1：如果你只是想實現(xiàn)音頻的播放，沒有其他需求AVFoundation會很好的滿足你的需求。它的接口使用簡單、不用關(guān)心其中的細節(jié)。
2：如果你的app需要對音頻進行流播放并且同時存儲，那么AudioFileStreamer加AudioQueue能夠幫到你，你可以先把音頻數(shù)據(jù)下載到本地，一邊下載一邊用NSFileHandler等接口讀取本地音頻文件并交給AudioFileStreamer或者AudioFile解析分離音頻幀，分離出來的音頻幀可以送給AudioQueue進行解碼和播放。如果是本地文件直接讀取文件解析即可。（這兩個都是比較直接的做法，這類需求也可以用AVFoundation+本地server的方式實現(xiàn)，AVAudioPlayer會把請求發(fā)送給本地server，由本地server轉(zhuǎn)發(fā)出去，獲取數(shù)據(jù)后在本地server中存儲并轉(zhuǎn)送給AVAudioPlayer。另一個比較trick的做法是先把音頻下載到文件中，在下載到一定量的數(shù)據(jù)后把文件路徑給AVAudioPlayer播放，當(dāng)然這種做法在音頻seek后就回有問題了。）；
3：如果你正在開發(fā)一個專業(yè)的音樂播放軟件，需要對音頻施加音效（均衡器、混響器），那么除了數(shù)據(jù)的讀取和解析以外還需要用到AudioConverter來把音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成PCM數(shù)據(jù)，再由AudioUnit+AUGraph來進行音效處理和播放（但目前多數(shù)帶音效的app都是自己開發(fā)音效模塊來坐PCM數(shù)據(jù)的處理，這部分功能自行開發(fā)在自定義性和擴展性上會比較強一些。PCM數(shù)據(jù)通過音效器處理完成后就可以使用AudioUnit播放了，當(dāng)然AudioQueue也支持直接使對PCM數(shù)據(jù)進行播放。）。下圖描述的就是使用AudioFile + AudioConverter + AudioUnit進行音頻播放的流程
