Audio Session — คืออะไร หมวดหมู่และการกำหนดค่าใน iOS

Audio Session คืออะไร?

Audio Session เป็นอินสแตนซ์ AVAudioSession เดียวที่สร้างขึ้นโดยระบบเมื่อแอปพลิเคชันเริ่มทำงานและมีอยู่ตลอดวงจรชีวิตของมัน มันทำหน้าที่เป็นตัวกลางระหว่างแอปพลิเคชันและระบบเสียงของ iOS: การกำหนดค่าหมวดหมู่จะกำหนดว่าแอปพลิเคชันได้รับอนุญาตให้เล่นเสียงในพื้นหลังหรือไม่ เสียงจะถูกปิดระหว่างการโทรหรือไม่ และอุปกรณ์ใดที่จะส่งเสียงออก

แตกต่างจาก Android Audio Focus ที่แอปพลิเคชันแต่ละตัวร้องขอและปล่อยโฟกัสอย่างอิสระ iOS Audio Session จะถูกจัดการจากส่วนกลางผ่านหนึ่งเซสชันต่อแอปพลิเคชัน เมื่อเซสชันถูกเปิดใช้งาน ระบบจะปิดการใช้งานเซสชันของแอปพลิเคชันก่อนหน้าโดยอัตโนมัติ พร้อมส่งการแจ้งเตือนการขัดจังหวะไปให้ ความแตกต่างทางสถาปัตยกรรมนี้กำหนดแนวทางการจัดการเสียงที่แตกต่างกันบนสองแพลตฟอร์ม

ตาม WWDC 2024 Session 211 ประมาณ 40% ของปัญหาเสียงในแอปพลิเคชัน iOS เกิดจากการกำหนดค่า Audio Session ที่ไม่ถูกต้อง ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุดคือการเลือกหมวดหมู่ ambient แทน playback ซึ่งทำให้เสียงหายไปเมื่อหน้าจอถูกล็อก

วิธีการทำงานของ AVAudioSession

เมื่อเริ่มทำงาน แอปพลิเคชันจะได้รับ sharedInstance ของเซสชัน ตั้งค่าหมวดหมู่ผ่านการเรียก setCategory(_:mode:options:) และเปิดใช้งานเซสชันผ่าน setActive(true) หลังจากเปิดใช้งาน iOS จะพิจารณานโยบายหมวดหมู่สำหรับการกำหนดเส้นทาง หากแอปพลิเคชันอื่นเปิดใช้งานเซสชันของมัน เซสชันปัจจุบันจะได้รับการแจ้งเตือน AudioSessionInterruptionType.began ผ่าน Notification.Name.AVAudioSessionInterruption

หมวดหมู่ของ Audio Session

หมวดหมู่เป็นพารามิเตอร์หลักของ Audio Session ซึ่งกำหนดตัวเลือกพฤติกรรมที่กำหนดไว้ล่วงหน้าหกแบบ การเลือกหมวดหมู่เป็นการตัดสินใจแรกและสำคัญที่สุดเมื่อตั้งค่าเสียงใน iOS

หมวดหมู่ Playback — ตัวเลือกหลักสำหรับเครื่องเล่น

สำหรับเครื่องเล่นเพลงและวิดีโอ ให้ใช้ playback เสมอ หมวดหมู่นี้อนุญาตให้เล่นเสียงเมื่อหน้าจอถูกล็อก เมื่อสวิตช์ปิดเสียงปิดอยู่ (ปุ่มจริงบน iPhone) และเมื่อแอปพลิเคชันอยู่ในพื้นหลัง หากไม่มีหมวดหมู่ playback เซสชันจะถูกปิดใช้งานเมื่อหน้าจอถูกล็อกหรือแอปพลิเคชันถูกย่อ

หมวดหมู่ ambient เหมาะสำหรับเกมและแอปพลิเคชันที่มีเสียงพื้นหลัง — อนุญาตให้แอปพลิเคชันอื่นเล่นต่อได้ ตัวอย่างเช่น หากผู้ใช้กำลังฟังเพลงและเปิดเกมที่มีเซสชัน ambient เพลงจะยังคงเล่นทับเสียงเกมต่อไป นี่เป็นความแตกต่างพื้นฐานจาก Android ซึ่งสถานการณ์ดังกล่าวต้องได้รับอนุญาต duck อย่างชัดแจ้ง

วิธีกำหนดค่า Audio Session

การกำหนดค่า Audio Session ควรทำก่อนเริ่มการเล่นใดๆ ขอแนะนำให้กำหนดค่าเซสชันในเมธอด application(_:didFinishLaunchingWithOptions:) หรือในตัวเริ่มต้นของเครื่องเล่น หลังจากตั้งค่าหมวดหมู่แล้ว ต้องเปิดใช้งานเซสชัน

การตั้งค่า Audio Session พื้นฐานใน Swift

import AVFAudio

let session = AVAudioSession.sharedInstance

do {
    try session.setCategory(
        playback,
        mode: default,
        options: [allowBluetooth, defaultToSpeaker]
    )
    try session.setActive(true)
} catch {
    print("การตั้งค่า Audio Session ล้มเหลว: \(error.localizedDescription)")
}

พารามิเตอร์ options รวมถึง allowBluetooth (ส่งออกไปยังหูฟัง Bluetooth) และ defaultToSpeaker (เล่นผ่านลำโพงแทนหูฟัง) ตัวเลือก allowBluetooth เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับแอปพลิเคชันที่รองรับหูฟัง Bluetooth — หากไม่มีตัวเลือกนี้ เสียงอาจถูกส่งไปยังลำโพงในตัวแม้เมื่อเชื่อมต่อหูฟังอยู่

การกำหนดค่าสำหรับการบันทึกและเล่น (VoIP)

let session = AVAudioSession.sharedInstance
try session.setCategory(
    playAndRecord,
    mode: voiceChat,
    options: [allowBluetooth, allowBluetoothA2DP]
)

try session.overrideOutputAudioPort(speaker)
try session.setActive(true)

หมวดหมู่ playAndRecord กับโหมด voiceChat ปรับเส้นทางเสียงให้เหมาะสมสำหรับการสื่อสารด้วยเสียง: เปิดใช้งานการตัดเสียงก้อง การควบคุมเกนอัตโนมัติ (AGC) และเลือกโคเดกที่เหมาะสมที่สุด OverrideOutputAudioPort(.speaker) บังคับให้ส่งออกผ่านลำโพงแม้เมื่อเชื่อมต่อหูฟังอยู่ — มีประโยชน์สำหรับลำโพง

การเปิดใช้งานและปิดใช้งานเซสชัน

การเรียก setActive(true) จะเปิดใช้งานเซสชันและแจ้งระบบว่าแอปพลิเคชันจะใช้เสียง เมื่อหยุดเล่นชั่วคราว ขอแนะนำให้ปิดใช้งานเซสชันเพื่อให้แอปพลิเคชันอื่นสามารถรับสตรีมเสียงได้ ข้อยกเว้นคือแอปพลิเคชันที่มีการเล่นพื้นหลังเป็นเวลานาน (เพลง พอดแคสต์) ซึ่งเซสชันจะยังคงทำงานตลอดทั้งแทร็ก

สิ่งสำคัญคือต้องจัดการข้อผิดพลาดเมื่อเรียก setActive หากเซสชันอื่นที่มีลำดับความสำคัญสูงกำลังทำงานอยู่ (เช่น โทรศัพท์ระหว่างการโทร) setActive อาจทำให้เกิดข้อผิดพลาด ในกรณีนี้ ให้รอการแจ้งเตือน AudioSessionInterruptionType.ended และลองเปิดใช้งานอีกครั้ง

โหมดและนโยบายของ Audio Session

โหมดปรับแต่งหมวดหมู่และปรับเส้นทางเสียงให้เหมาะสมสำหรับกรณีการใช้งานเฉพาะ แต่ละโหมดจะเปลี่ยนพฤติกรรมของ AGC การตัดเสียงก้อง และโคเดก โหมดไม่ได้แทนที่หมวดหมู่แต่เสริมหมวดหมู่ — หนึ่งหมวดหมู่สามารถทำงานกับโหมดต่างๆ ได้

• default — โหมดมาตรฐานสำหรับเพลงและวิดีโอ AGC ปิด การตัดเสียงก้องน้อยที่สุด
• voiceChat — การปรับแต่งสำหรับ VoIP เปิดใช้งานการตัดเสียงก้อง AGC การลดสัญญาณรบกวน ใช้กับหมวดหมู่ playAndRecord
• videoRecording — สำหรับบันทึกวิดีโอ ให้ความสำคัญกับคุณภาพการบันทึกมากกว่าการเล่น ใช้กับหมวดหมู่ record หรือ playAndRecord
• measurement — สำหรับการวัดเสียง การประมวลผลสัญญาณน้อยที่สุด ไม่มี AGC หรือการตัดเสียงก้อง
• gameChat — สำหรับแชทด้วยเสียงในเกม คล้ายกับ voiceChat แต่ให้ความสำคัญกับเสียงเกม
• moviePlayback — สำหรับดูภาพยนตร์ การปรับแต่งสำหรับเสียงหลายช่องสัญญาณ (5.1, 7.1) และ Dolby Atmos

ตัวเลือกหมวดหมู่ของ Audio Session

ตัวเลือกให้การปรับแต่งพฤติกรรมเซสชันอย่างละเอียด แต่ละตัวเลือกเป็นแฟล็กที่สามารถรวมกับตัวเลือกอื่นในอาร์เรย์ได้ ตัวอย่างเช่น [.allowBluetooth, .defaultToSpeaker, .interruptSpokenAudioAndMix] อนุญาตให้ส่งเสียงไปยังหูฟัง Bluetooth ใช้ลำโพงเป็นค่าเริ่มต้น และผสมกับหนังสือเสียง

บน iOS 17+ มีตัวเลือก spatialAudio ซึ่งเปิดใช้งานเสียงรอบทิศทางเฉพาะบุคคลสำหรับ AirPods ผ่าน AVAudioSessionSpatialPreferences ตาม WWDC 2024 เสียงรอบทิศทางเพิ่มการมีส่วนร่วมของผู้ใช้ในแอปพลิเคชันเพลง 25% ในการทดสอบของ Apple

การจัดการการขัดจังหวะและการโทร

การขัดจังหวะเป็นความแตกต่างสำคัญระหว่าง Audio Session และ Android Audio Focus ใน iOS การขัดจังหวะจะถูกจัดการผ่าน NotificationCenter โดยสมัครรับ AVAudioSession.interruptionNotification การแจ้งเตือนประกอบด้วยพจนานุกรมพร้อมประเภทการขัดจังหวะ: began หรือ ended

การสมัครรับการแจ้งเตือนการขัดจังหวะ

override func viewDidLoad() {
    super.viewDidLoad()
    let center = NotificationCenter.default
    center.addObserver(
        self,
        selector: #selector(handleInterruption),
        name: AVAudioSession.interruptionNotification,
        object: nil
    )
}

@objc func handleInterruption(_ notification: Notification) {
    guard let userInfo = notification.userInfo,
        let type = userInfo[AVAudioSession.interruptionTypeKey]
            as? AVAudioSessionInterruptionType
    else { return }

    switch type {
    case began:
        pausePlayback()
    case ended:
        guard let options = userInfo[AVAudioSession.interruptionOptionKey]
            as? AVAudioSessionInterruptionOptions
        else { return }

        if options.contains(shouldResume) {
            resumePlayback()
        }
    }

เมื่อได้รับ interruptionType.began เครื่องเล่นควรหยุดเล่นชั่วคราว เมื่อได้รับ interruptionType.ended คุณสมบัติ interruptionOptionKey จะบ่งชี้ว่าเครื่องเล่นสามารถเล่นต่อโดยอัตโนมัติได้หรือไม่ (shouldResume) หากผู้ใช้ปฏิเสธการโทร shouldResume = true หากการโทรสิ้นสุดด้วยการหมดเวลา — shouldResume = false ไม่อนุญาตให้เล่นต่อ

การจัดการการขัดจังหวะจากแอปพลิเคชันอื่น

เมื่อแอปพลิเคชันอื่นเปิดใช้งาน Audio Session ด้วยหมวดหมู่ playback เซสชันปัจจุบันจะได้รับการแจ้งเตือนการขัดจังหวะ หากแอปพลิเคชันอื่นใช้ ambient จะไม่เกิดการขัดจังหวะ — เสียงจะถูกผสมกัน พฤติกรรมนี้แตกต่างอย่างมากจาก Android ซึ่งการเปิดใช้งาน Audio Focus ใดๆ จะทำให้เกิดเหตุการณ์ LOSS

สำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องเล่นต่อเมื่อเซสชันอื่นถูกเปิดใช้งาน (ตัวอย่างเช่น การนำทางขณะที่เพลงกำลังเล่น) ให้ใช้ตัวเลือก .mixWithOthers ตัวเลือกนี้อนุญาตให้ผสมเสียงกับแอปพลิเคชันอื่น และจะไม่ส่งการขัดจังหวะใดๆ MixWithOthers คือสิ่งที่เทียบเท่ากับโหมด duck ใน Android บน iOS

การกำหนดเส้นทางเสียงและ Bluetooth

Audio Session จัดการการกำหนดเส้นทางเสียงระหว่างลำโพงในตัว หูฟัง หูฟัง Bluetooth และอุปกรณ์ AirPlay โดยอัตโนมัติ แอปพลิเคชันสามารถติดตามเส้นทางปัจจุบันผ่านคุณสมบัติ currentRoute และรับการแจ้งเตือนเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงผ่าน AVAudioSession.routeChangeNotification

เมื่อเชื่อมต่อหูฟัง Bluetooth iOS จะเปลี่ยนเส้นทางเสียงไปยังหูฟังโดยอัตโนมัติหากเซสชันถูกกำหนดค่าด้วยตัวเลือก allowBluetooth หากไม่มีตัวเลือกนี้ เสียงจะยังคงผ่านลำโพงในตัว ตั้งแต่ iOS 16 เป็นต้นไป เมื่อเชื่อมต่อ AirPods Pro ระบบจะเปิดใช้งานการซิงค์ ProMotion โดยอัตโนมัติเพื่อลดความหน่วง

การติดตามการเปลี่ยนแปลงเส้นทาง

การสมัครรับ routeChangeNotification ช่วยให้ตอบสนองต่อการเชื่อมต่อและตัดการเชื่อมต่อของหูฟัง เมื่อหูฟัง Bluetooth ถูกตัดการเชื่อมต่อ เครื่องเล่นควรหยุดเล่นชั่วคราว — ผู้ใช้อาจไม่คาดหวังว่าเสียงจะเริ่มออกจากลำโพงโทรศัพท์ ตาม Apple HIG (2026) นี่เป็นพฤติกรรมที่จำเป็นสำหรับแอปพลิเคชันเพลง

คุณสมบัติ availableInputs และ availableOutputs ส่งคืนรายการอุปกรณ์เสียงที่มีอยู่พร้อมประเภท (builtInSpeaker, headphones, bluetoothA2DP, hdmi) นักพัฒนาสามารถเลือกอุปกรณ์เฉพาะโดยทางโปรแกรมผ่าน overrideOutputAudioPort สำหรับสถานการณ์การกำหนดเส้นทางที่กำหนดเอง