云澜组件库 Clyune Component Gallery节拍检测 · 原理与代码
能量突增法检测节拍：E > C × 平均能量 即判为一拍，并估算 BPM。
运行逻辑
访问 `/audio/beat` 时，DemoHost 按 registry 的 `mod: 'kit-audio'` 懒加载 `demos/kits/kit-audio.js`，调用 `mount(host, { variant: 'beat' })`。 mount 把 variant 解析为家族 `beat`，`withControls` 生成控件面板（6 个预设 + 参数滑块）。 `createCanvasStage` 创建 `<canvas>`（HiDPI 上限 2×、ResizeObserver 自适应）和右侧信息面板。 家族的 `build(S)` 初始化本 demo 的状态并返回每帧回调。 每个 `requestAnimationFrame`：读取控件值，按速度缩放模拟时钟（dt 上限 50 ms），执行帧回调绘制；返回的读数写入信息面板。 指针按下/拖动/移动时更新交互状态（拖拽手柄、悬停读数）；未触碰且开启「自动演示」时指针沿 Lissajous 路径自动移动。 右上角「声音」总开关打开时，经共享 AudioContext 实时发声；关闭时静音。 改变参数：颜色/速度/大小等即时生效，需要重建的参数触发重新挂载；离开页面时取消 rAF、移除监听并释放资源。
运行环境
Canvas 2D: 2D 画布绘图; requestAnimationFrame: 与屏幕刷新同步的动画循环; ResizeObserver: 画布随容器尺寸自适应; Pointer Events: 鼠标/触摸/触控笔统一事件; devicePixelRatio: HiDPI 清晰渲染（上限 2×） · react 18.3.1, react-router-dom 6.30.6, vite 5.4.21
引入的组件与依赖
react 18.3.1
引入的组件函数
withControls — 把演示包进统一控制面板（预设按钮、参数滑块、重置），参数变化时热更新或重挂载; paramsFromSpec — 把 spec（颜色/速度/大小/数量/额外参数）转换成控制面板参数定义; createCanvasStage — 共享 Canvas 2D 舞台：画布 + 信息面板、HiDPI、单一 rAF 循环、指针状态、自动演示指针; hueOf — 取颜色的色相（0–360°）; clamp — 把数值限制在区间内; TAU — 常量 2π; fmt — 数字格式化（固定小数位）; F — 公式块 HTML; S.clear — 用背景色清屏（可半透明做拖尾）; S.onDown — 指针按下; S.onFrame — 注册每帧回调，返回值进入信息面板读数; ctx.beginPath() — 开始一条新路径; ctx.arc() — 画圆弧/圆（圆心、半径、起止角）; ctx.stroke() — 描边当前路径; ctx.createRadialGradient() — 创建径向渐变; ctx.fill() — 填充当前路径; ctx.strokeRect() — 描边矩形; ctx.lineTo() — 直线连到指定点; ctx.moveTo() — 移动画笔起点（不画线）; ctx.setLineDash() — 设置虚线样式; ctx.arcTo() — 用切线画圆角弧; ctx.closePath() — 闭合当前子路径; ctx.fillText() — 绘制填充文字; ctx.measureText() — 测量文字宽度
本 demo 代码
frontend/src/demos/kits/kit-audio.js: FAM.beat (L641-L694)
代码解释
L643-643: 控件定义（颜色/速度/大小/数量/额外参数）：脉冲颜色、脉冲大小、鼓点 BPM、检测灵敏度 C、平均窗口 s、只看低频（鼓）。 L644-644: 预设按钮：名称 → 参数覆盖值（6 个：默认、大脉、小脉、快歌、慢歌、迟钝）。 L645-653: 信息面板内容：实时读数行 rows(v)、公式、说明、参数、步骤。 L654-693: 初始化函数：建立状态并返回每帧回调：用 Canvas 2D 的 `beginPath`, `arc`, `stroke`, `createRadialGradient`, `fill`, `strokeRect` … 绘制；通过 `A.voices` 发声/取样；数学计算用到 `Math.round`, `Math.exp`, `Math.min`, `Math.max`；返回读数 `bpm`, `est`, `ring`, `low`, `e`, `avg`, `sens` … 给信息面板。
原理
能量 E(t) = 低频段功率之和（约 40–150 Hz） 阈值 = C × Ē （Ē = 过去一段时间的平均能量） E > 阈值 且 是局部峰 → 判为一拍；BPM = 60 / 平均间隔 音乐软件跟着节奏闪光，靠的是 节拍检测 。最朴素的办法：持续计算低频（底鼓所在频段）的 能量 ，再和"最近一段时间的平均能量"比较——如果此刻突然比平均高出 C 倍，就认为来了一拍。 下方曲线是能量随时间的变化，虚线是阈值 C×Ē，红点是被判为节拍的时刻。把相邻两拍的时间间隔取平均，就能估算 BPM （每分钟拍数）。C 太小会把小鼓、哈特也当成拍；太大又会漏拍。