和弦板 · 原理与代码
大三/小三和弦的组成音、频率比与合成波形,自动 C–G–Am–F 进行。
运行逻辑
访问 `/audio/chord` 时,DemoHost 按 registry 的 `mod: 'kit-audio'` 懒加载 `demos/kits/kit-audio.js`,调用 `mount(host, { variant: 'chord' })`。 mount 把 variant 解析为家族 `chord`,`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.get — 读取当前控件参数; S.onDown — 指针按下; S.clear — 用背景色清屏(可半透明做拖尾); S.onFrame — 注册每帧回调,返回值进入信息面板读数; ctx.fill() — 填充当前路径; ctx.stroke() — 描边当前路径; ctx.fillRect() — 填充矩形; ctx.beginPath() — 开始一条新路径; ctx.lineTo() — 直线连到指定点; ctx.moveTo() — 移动画笔起点(不画线); 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; ctx.createRadialGradient() — 创建径向渐变; AudioContext.createBiquadFilter() — 创建二阶滤波器(低通/带通/高通)
本 demo 代码
frontend/src/demos/kits/kit-audio.js: FAM.chord (L699-L744)
代码解释
L700-700: 控件定义(颜色/速度/大小/数量/额外参数):和弦板颜色、板间距、和弦板数、转位(0 原位 1 一转 2 二转)、整体八度偏移、加七音。 L701-701: 预设按钮:名称 → 参数覆盖值(6 个:默认、四块、十二块、七和弦、一转位、低八度)。 L702-710: 信息面板内容:实时读数行 rows(v)、公式、说明、参数、步骤。 L711-743: 初始化函数:建立状态并返回每帧回调:注册指针事件 `S.onDown`;用 Canvas 2D 的 `fill`, `stroke`, `fillRect`, `beginPath`, `lineTo`, `moveTo` 绘制;通过 `A.voices` 发声/取样;数学计算用到 `Math.min`, `Math.ceil`, `Math.floor`, `Math.round`, `Math.exp`, `Math.pow`;返回读数 `cur`, `notes`, `freqs`, `ratio`, `hov`, `inv`, `sev` … 给信息面板。
原理
大三和弦 = 根音 + 4 个半音 + 7 个半音 ≈ 频率比 4 : 5 : 6 小三和弦 = 根音 + 3 + 7 个半音 ≈ 10 : 12 : 15 每升一个半音,频率 × 2^(1/12) ≈ 1.0595 和弦 就是同时响起的几个音。最常见的 三和弦 由根音、三音、五音组成:大三和弦(如 C = do-mi-sol)听起来明亮,小三和弦(如 Am = la-do-mi)听起来柔和、带点忧伤。 它们好听的原因在频率比:C 大三和弦三个音的频率接近 4:5:6 ,波形会周期性地对齐,耳朵觉得"融合"。下方的小琴键标出组成音,波形是三个音相加的结果。点任意和弦板就能切换;不碰时会自动按 C–G–Am–F 进行。