Elaborazione Audio 432 Hz e Spatial Audio con AVFoundation in SwiftUI

L'accordatura armonica a 432 Hz (nota come accordatura naturale o di Giuseppe Verdi) e il Spatial Audio 3D consentono di trasformare qualsiasi traccia audio o registrazione vocale in un'esperienza sonora immersiva e rilassante. Su iOS, il framework AVFoundation insieme a AVAudioEngine offre la potenza necessaria per eseguire il pitch-shifting e il posizionamento acustico binaurale a latenza zero.

1. Calcolo Matematico del Pitch Shift a 432 Hz

La maggior parte della musica moderna e dei file audio registrati è campionata con la frequenza standard di La = 440 Hz. La traslazione della tonalità da 440 Hz a 432 Hz in centesimi di semitono (cents) si ottiene tramite la formula logaritmica:

Δcents = 1200 * log2(432 / 440) ≈ -31.7666 cents

2. Costruzione del Grafo di Elaborazione con AVAudioEngine

Colleghiamo un AVAudioPlayerNode, un'unità AVAudioUnitTimePitch e un'unità di riverbero spaziale AVAudioUnitReverb al mixer principale:

import AVFoundation

public final class Harmonic432AudioEngine {
    private let engine = AVAudioEngine()
    private let player = AVAudioPlayerNode()
    private let pitchUnit = AVAudioUnitTimePitch()
    private let reverbUnit = AVAudioUnitReverb()
    
    public init() {
        setupGraph()
    }
    
    private func setupGraph() {
        engine.attach(player)
        engine.attach(pitchUnit)
        engine.attach(reverbUnit)
        
        // Imposta l'accordatura naturale a 432 Hz
        pitchUnit.pitch = -31.7666 // cents
        
        // Riverbero spaziale immersivo
        reverbUnit.loadFactoryPreset(.mediumHall)
        reverbUnit.wetDryMix = 25.0
        
        let format = engine.mainMixerNode.outputFormat(forBus: 0)
        engine.connect(player, to: pitchUnit, format: format)
        engine.connect(pitchUnit, to: reverbUnit, format: format)
        engine.connect(reverbUnit, to: engine.mainMixerNode, format: format)
        
        try? engine.start()
    }
    
    public func playAudioFile(url: URL) {
        guard let file = try? AVAudioFile(forReading: url) else { return }
        player.stop()
        player.scheduleFile(file, at: nil)
        player.play()
    }
}