云澜组件库 Clyune Component Gallery合成器 · 原理与代码
振荡器波形、LFO 颤音与谐波频谱：看清方波/锯齿波为什么"更亮"。
运行逻辑
访问 `/audio/synth` 时，DemoHost 按 registry 的 `mod: 'kit-audio'` 懒加载 `demos/kits/kit-audio.js`，调用 `mount(host, { variant: 'synth' })`。 mount 把 variant 解析为家族 `synth`，`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.onDown — 指针按下; S.get — 读取当前控件参数; S.onUp — 指针抬起; 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.strokeRect() — 描边矩形; ctx.beginPath() — 开始一条新路径; ctx.moveTo() — 移动画笔起点（不画线）; ctx.lineTo() — 直线连到指定点; ctx.stroke() — 描边当前路径; ctx.createLinearGradient() — 创建线性渐变; ctx.closePath() — 闭合当前子路径; ctx.fill() — 填充当前路径; ctx.arcTo() — 用切线画圆角弧; 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.synth (L198-L263)
代码解释
L199-199: 控件定义（颜色/速度/大小/数量/额外参数）：音色颜色、音量、谐波上限、波形（0正弦 1方 2锯齿 3三角）、颤音速率 Hz、颤音深度（音分）。 L200-200: 预设按钮：名称 → 参数覆盖值（6 个：默认、纯正弦、方波、三角柔音、强颤音、低八度）。 L201-209: 信息面板内容：实时读数行 rows(v)、公式、说明、参数、步骤。 L210-262: 初始化函数：建立状态并返回每帧回调：注册指针事件 `S.onDown`, `S.onUp`；用 Canvas 2D 的 `strokeRect`, `beginPath`, `moveTo`, `lineTo`, `stroke`, `createLinearGradient` … 绘制；通过 `A.voices` 发声/取样；数学计算用到 `Math.floor`, `Math.round`, `Math.exp`, `Math.pow`, `Math.sin`, `Math.max` …；返回读数 `fs`, `ml`, `mr`, `mt`, `wy`, `wh`, `sy` … 给信息面板。
原理
音高：f₀ = 440 × 2^((n − 69) / 12) （n = MIDI 音符号，A4 = 69） 锯齿波 = Σ (1/k)·sin(2π·k·f₀·t)，方波只取奇数 k，三角波 1/k² 衰减 颤音：f(t) = f₀ × 2^(深度·sin(2π·速率·t) / 1200) 合成器 用数学函数直接"造"出声音。最简单的是 正弦波 ：只有一个频率，听起来像口哨。方波、锯齿波、三角波都可以拆成很多个正弦波相加——这些正弦叫 谐波 ，频率正好是基频 f₀ 的 1、2、3… 倍。 上方是 波形 （声音随时间的样子），中间是 频谱 （每个频率有多响），用 FFT（快速傅里叶变换）从波形算出来。你会看到频谱上等间距的"尖峰"，就是一根根谐波；谐波越多、越强，声音越"亮"、越"刺"。 下方琴键可以点按演奏；不碰它时会自动弹一段旋律。点右上角「声音」可以真的听到它。