工业上的声音处理中，回声消除是一个重要的话题，重要性不亚于噪声消除、人声放大、自动增益等，尤其是在VoIP功能上，回声消除是每一个做VoIP功能团队的必修课。QQ、Skype等等，回声消除的效果是一个重要的考查指标。

具体的回声消除算法比较复杂，我现在还没有研究的很明白。简单来说，就是在即将播放出来的声音中，将回声的那部分减去。其中一个关键，是如何估计回声大小，这需要用到自适应算法。研究不透，多说无益。有兴趣的同学可以一起学习。

Apple在Core Audio中提供了回声消除的接口，我写了一个测试APP，测试了其效果。链接：https://github.com/lixing123/iOSEchoCancellation
下面讲一下如何实现。

将声音输出route到speaker，这样声音比较大，回声明显：

AVAudioSession* session = [AVAudioSession sharedInstance];
[session overrideOutputAudioPort:AVAudioSessionPortOverrideSpeaker error:nil];
[session setActive:YES error:nil];

初始化一个AUGraph，创建一个AUNode，并将之添加到graph上。一般来说，沟通麦克风/扬声器的AUNode，其类型应该是RemoteIO，但是RemoteIO不带回声消除功能，VoiceProcessingIO类型的才带。

AudioComponentDescription inputcd = {0};
inputcd.componentType = kAudioUnitType_Output;
//inputcd.componentSubType = kAudioUnitSubType_RemoteIO;
//we can access the system’s echo cancellation by using kAudioUnitSubType_VoiceProcessingIO subtype
inputcd.componentSubType = kAudioUnitSubType_VoiceProcessingIO;
inputcd.componentManufacturer = kAudioUnitManufacturer_Apple;

配置AudioUnit的属性，打开与麦克风/扬声器的连接（这个比较难以理解，可以参考Apple文档：https://developer.apple.com/library/ios/documentation/MusicAudio/Conceptual/AudioUnitHostingGuide_iOS/UsingSpecificAudioUnits/UsingSpecificAudioUnits.html），并配置client data format(仅支持Linear PCM格式)；配置回调函数。

//Open input of the bus 1(input mic)
UInt32 enableFlag = 1;
CheckError(AudioUnitSetProperty(myStruct->remoteIOUnit,
kAudioOutputUnitProperty_EnableIO,
kAudioUnitScope_Input,
1,
&enableFlag,
sizeof(enableFlag)),
“Open input of bus 1 failed”);

//Open output of bus 0(output speaker)
CheckError(AudioUnitSetProperty(myStruct->remoteIOUnit,
kAudioOutputUnitProperty_EnableIO,
kAudioUnitScope_Output,
0,
&enableFlag,
sizeof(enableFlag)),
“Open output of bus 0 failed”);

//Set up stream format for input and output
streamFormat.mFormatID = kAudioFormatLinearPCM;
streamFormat.mFormatFlags = kAudioFormatFlagIsSignedInteger | kAudioFormatFlagIsPacked;
streamFormat.mSampleRate = 44100;
streamFormat.mFramesPerPacket = 1;
streamFormat.mBytesPerFrame = 2;
streamFormat.mBytesPerPacket = 2;
streamFormat.mBitsPerChannel = 16;
streamFormat.mChannelsPerFrame = 1;

CheckError(AudioUnitSetProperty(myStruct->remoteIOUnit,
kAudioUnitProperty_StreamFormat,
kAudioUnitScope_Input,
0,
&streamFormat,
sizeof(streamFormat)),
“kAudioUnitProperty_StreamFormat of bus 0 failed”);

CheckError(AudioUnitSetProperty(myStruct->remoteIOUnit,
kAudioUnitProperty_StreamFormat,
kAudioUnitScope_Output,
1,
&streamFormat,
sizeof(streamFormat)),
“kAudioUnitProperty_StreamFormat of bus 1 failed”);

//Set up input callback
AURenderCallbackStruct input;
input.inputProc = InputCallback;
input.inputProcRefCon = myStruct;
CheckError(AudioUnitSetProperty(myStruct->remoteIOUnit,
kAudioUnitProperty_SetRenderCallback,
kAudioUnitScope_Global,
0,//input mic
&input,
sizeof(input)),
“kAudioUnitProperty_SetRenderCallback failed”);

在回调函数inputCallback中，用AudioUnitRender() 函数获取麦克风的声音，存在一个bufferList中。这个bufferList是一个ring结构，存储*新的声音，然后播放旧声音。这样，声音的输入和输出之间，就有了0.5s（可调节）左右的延迟，形成了明显的回声。

给回声消除添加一个开关。VoiceProcessingIO有一个属性可用来打开/关闭回声消除功能：kAUVoiceIOProperty_BypassVoiceProcessing

UInt32 echoCancellation;
UInt32 size = sizeof(echoCancellation);
CheckError(AudioUnitGetProperty(myStruct.remoteIOUnit,
kAUVoiceIOProperty_BypassVoiceProcessing,
kAudioUnitScope_Global,
0,
&echoCancellation,
&size),
“kAUVoiceIOProperty_BypassVoiceProcessing failed”);

现在可以开始graph了：

CheckError(AUGraphInitialize(graph),
“AUGraphInitialize failed”);
CheckError(AUGraphStart(graph),
“AUGraphStart failed”);

在示例中，有一个简单的开关按钮，可以明显感觉到打开/关闭回声消除的区别。

在实测中，打开回声消除功能时，仍然能听到一点点的回声，不过很小，一般情况下足够使用了。