From 68fc8e96a9629e73469ed457abd955e548ec670c Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Florian Merz Date: Thu, 11 Feb 2021 14:49:58 +0100 Subject: unslug pt-br: move --- .../web/api/web_audio_api/simple_synth/index.html | 579 +++++++++++++++++++++ 1 file changed, 579 insertions(+) create mode 100644 files/pt-br/web/api/web_audio_api/simple_synth/index.html (limited to 'files/pt-br/web/api/web_audio_api/simple_synth') diff --git a/files/pt-br/web/api/web_audio_api/simple_synth/index.html b/files/pt-br/web/api/web_audio_api/simple_synth/index.html new file mode 100644 index 0000000000..b0fdf2a0c4 --- /dev/null +++ b/files/pt-br/web/api/web_audio_api/simple_synth/index.html @@ -0,0 +1,579 @@ +--- +title: 'Tutorial e exemplo: Teclado de Sintetizador Simples' +slug: Web/API/API_Web_Audio/Sintetizador_simples +tags: + - Audio + - Exemplo + - Guía + - Media + - Oscilador + - Piano + - Sintetizador + - Tutorial + - Web Audio API +translation_of: Web/API/Web_Audio_API/Simple_synth +--- +
{{DefaultAPISidebar("Web Audio API")}}
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Este artigo apresenta o código e uma demonstração funcional de um teclado que você pode tocar usando seu mouse. O teclado lhe permite alternar entre formas de onda padrões e customizadas. Esse exemplo utiliza das seguintes interfaces de Web API: {{domxref("AudioContext")}}, {{domxref("OscillatorNode")}}, {{domxref("PeriodicWave")}}, e {{domxref("GainNode")}}.

+ +

Já que {{domxref("OscillatorNode")}} é baseado no {{domxref("AudioScheduledSourceNode")}}, isso até certo ponto também é um exemplo pra isto.

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O Teclado Visual

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HTML

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Existem três componentes primários para o display do nosso teclado virtual. O primeito do qual é o teclado musical em si. Nós extraimos em um par de elementos {{HTMLElement("div")}} aninhados para permitir a rolagem horizontal caso as teclas não encaixem na tela.

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O Teclado

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Primeiro, criamos o espaço no qual construiremos o teclado. Estaremos construindo o teclado programaticamente, considerando que ao fazer desse jeito teremos a flexibilidade de configurar cada tecla conforme determinamos as informações apropriadas para tecla correspondente. No nosso caso, pegamos a frequência de cada tecla através de uma tabela, mas poderia ser calculado de forma algoritmica também.

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<div class="container">
+  <div class="keyboard"></div>
+</div>
+
+ +

O {{HTMLElement("div")}} nomeado de "container" é a barra de rolagem que permite o teclado ser rolado horizontalmente se for largo demais para o espaço disponivel. As teclas em si serão inseridas no bloco de classe "keyboard".

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A barra de opções

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Abaixo do teclado, colocaremos alguns controles para configurar o camada. Por enquanto, teremos dois controles: Um para controlar o volume e outro para selecionar a forma de onda periodica usada ao gerar as notas.

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O controle de volume
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Primeiro criamos o <div> para conter a barra de opções, para ser personalizado conforme preciso. Então estabelecemos uma caixa que será apresentada no lado esquerdo da barra e colocar um rotulo e um elemento {{HTMLElement("input")}} do tipo "range". O elemento range será tipicamente apresentado como o controle da barra de rolagem ; configuramos ele para permitir qualquer valor entre 0.0 e 1.0 em cada posição.

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<div class="settingsBar">
+  <div class="left">
+    <span>Volume: </span>
+    <input type="range" min="0.0" max="1.0" step="0.01"
+        value="0.5" list="volumes" name="volume">
+    <datalist id="volumes">
+      <option value="0.0" label="Mute">
+      <option value="1.0" label="100%">
+    </datalist>
+  </div>
+
+ +

Especificamos um valor padrão de 0.5, e provemos um elemento {{HTMLElement("datalist")}} no qual é conectado ao range usando o atributo {{htmlattrxref("name")}} para achar uma lista de opções cujo ID encaixa; nesse caso, o conjunto de informações é nomeado de "volume". isso nos permite prover um conjunto de valores comuns e strings especiais que o browser pode de forma opcional escolher mostrar de alguma maneira; e então atribuimos nomes aos valores 0.0 ("Mute") e 1.0 ("100%").

+ +
A seleção de forma de onda
+ +

E no lado da barra de configurações, colocamos um rótulo e um elemento {{HTMLElement("select")}} nomeado de "waveform" cujas opções correspondem as formas de onda disponiveis.

+ +
  <div class="right">
+    <span>Current waveform: </span>
+    <select name="waveform">
+      <option value="sine">Sine</option>
+      <option value="square" selected>Square</option>
+      <option value="sawtooth">Sawtooth</option>
+      <option value="triangle">Triangle</option>
+      <option value="custom">Custom</option>
+    </select>
+  </div>
+</div>
+ + + +

JavaScript

+ +

O código em JavaScript começa inicializando algumas váriaveis.

+ +
let audioContext = new (window.AudioContext || window.webkitAudioContext)();
+let oscList = [];
+let masterGainNode = null;
+
+ +
    +
  1. audioContext é colocado para referenciar o objeto global {{domxref("AudioContext")}} (ou webkitAudioContext se  necessário).
    2. +
  2. oscillators está colocado para conter uma lista de todos os osciladores atualmente tocando. Ele começa nulo, afinal não há nenhum oscilador tocando ainda.
    3. +
  3. masterGainNode é colocado como nulo; durante o processo de setup, ele será configurado para contar um {{domxref("GainNode")}} no quall todos os osciladores irão se conectar para permitir o volume geral a ser controlado por apenas uma barra de rolagem.
    4. +
+ +
let keyboard = document.querySelector(".keyboard");
+let wavePicker = document.querySelector("select[name='waveform']");
+let volumeControl = document.querySelector("input[name='volume']");
+
+ +

Referencias aos elementos que precisaremos acessar são obtidas através dp:

+ + + +
let noteFreq = null;
+let customWaveform = null;
+let sineTerms = null;
+let cosineTerms = null;
+
+ +

Enfim, variaveis globais que serão usadas quando as formas de onda são criadas:

+ + + +

Criando a tabela de notas

+ +

A função createNoteTable() constrói a matriz noteFreq para conter uma matriz de objetos representando cada oitava. Cada oitava, possui uma propriedade para cada nota nessa oitava; O nome dessa propriedade é o nome da nota (utilizando da notação em inglês, como "C" para representar "dó"), e o valor é a frequência, em Hertz, daquela nota.

+ +
function createNoteTable() {
+  let noteFreq = [];
+  for (let i=0; i< 9; i++) {
+    noteFreq[i] = [];
+  }
+
+  noteFreq[0]["A"] = 27.500000000000000;
+  noteFreq[0]["A#"] = 29.135235094880619;
+  noteFreq[0]["B"] = 30.867706328507756;
+
+  noteFreq[1]["C"] = 32.703195662574829;
+  noteFreq[1]["C#"] = 34.647828872109012;
+  noteFreq[1]["D"] = 36.708095989675945;
+  noteFreq[1]["D#"] = 38.890872965260113;
+  noteFreq[1]["E"] = 41.203444614108741;
+  noteFreq[1]["F"] = 43.653528929125485;
+  noteFreq[1]["F#"] = 46.249302838954299;
+  noteFreq[1]["G"] = 48.999429497718661;
+  noteFreq[1]["G#"] = 51.913087197493142;
+  noteFreq[1]["A"] = 55.000000000000000;
+  noteFreq[1]["A#"] = 58.270470189761239;
+  noteFreq[1]["B"] = 61.735412657015513;
+
+ +

... várias oitavas não mostradas para manter breve ...

+ + + +
  noteFreq[7]["C"] = 2093.004522404789077;
+  noteFreq[7]["C#"] = 2217.461047814976769;
+  noteFreq[7]["D"] = 2349.318143339260482;
+  noteFreq[7]["D#"] = 2489.015869776647285;
+  noteFreq[7]["E"] = 2637.020455302959437;
+  noteFreq[7]["F"] = 2793.825851464031075;
+  noteFreq[7]["F#"] = 2959.955381693075191;
+  noteFreq[7]["G"] = 3135.963487853994352;
+  noteFreq[7]["G#"] = 3322.437580639561108;
+  noteFreq[7]["A"] = 3520.000000000000000;
+  noteFreq[7]["A#"] = 3729.310092144719331;
+  noteFreq[7]["B"] = 3951.066410048992894;
+
+  noteFreq[8]["C"] = 4186.009044809578154;
+  return noteFreq;
+}
+
+ +

O resultado é uma matriz, noteFreq, com um objeto para cada oitava. Cada objeto de oitava tem propriedades nomeadas nela onde a propriedade é o nome da nota com a notação em inglês (Como "C" para representar "dó") e o valor da propriedade é a frequência da nota em Hertz.. o objeto resultando se parece com isso:

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
OctaveNotes
0"A" ⇒ 27.5"A#" ⇒ 29.14"B" ⇒ 30.87
1"C" ⇒ 32.70"C#" ⇒ 34.65"D" ⇒ 36.71"D#" ⇒ 38.89"E" ⇒ 41.20"F" ⇒ 43.65"F#" ⇒ 46.25"G" ⇒ 49"G#" ⇒ 51.9"A" ⇒ 55"A#" ⇒ 58.27"B" ⇒ 61.74
2. . .
+ +

Com esta tabela no lugar, podemos descobrir a frequência para uma dada nota em uma oitava particular relativamente fácil. Se queremos a frequência pra nota G# na primeira oitava, nós simplesmente usamos  noteFreq[1]["G#"] e conseguimos o valor 51.9 como resultado.

+ +
+

Os valores na tabela de exemplo acima foram arredondados para duas casas decimais.

+
+ + + +

Construindo o teclado

+ +

A função setup() é responsavel por construir o teclado e preparar a aplicação para tocar a música.

+ +
function setup() {
+  noteFreq = createNoteTable();
+
+  volumeControl.addEventListener("change", changeVolume, false);
+
+  masterGainNode = audioContext.createGain();
+  masterGainNode.connect(audioContext.destination);
+  masterGainNode.gain.value = volumeControl.value;
+
+  // Create the keys; skip any that are sharp or flat; for
+  // our purposes we don't need them. Each octave is inserted
+  // into a <div> of class "octave".
+
+  noteFreq.forEach(function(keys, idx) {
+    let keyList = Object.entries(keys);
+    let octaveElem = document.createElement("div");
+    octaveElem.className = "octave";
+
+    keyList.forEach(function(key) {
+      if (key[0].length == 1) {
+        octaveElem.appendChild(createKey(key[0], idx, key[1]));
+      }
+    });
+
+    keyboard.appendChild(octaveElem);
+  });
+
+  document.querySelector("div[data-note='B'][data-octave='5']").scrollIntoView(false);
+
+  sineTerms = new Float32Array([0, 0, 1, 0, 1]);
+  cosineTerms = new Float32Array(sineTerms.length);
+  customWaveform = audioContext.createPeriodicWave(cosineTerms, sineTerms);
+
+  for (i=0; i<9; i++) {
+      oscList[i] = {};
+  }
+}
+
+setup();
+ +
    +
  1. A tabela que mapeia o nome e oitavas das notas para suas respectivas frequências é criado ao chamar createNoteTable().
    2. +
  2. Um manipulador de eventos é estabelecido ao chamar nosso velho amigo {{domxref("EventTarget.addEventListener", "addEventListener()")}} para cuidar dos eventos do {{event("change")}} no controle de ganho geral. Isso vai simplesmente atualizar o módulo de ganho de volume para o novo valor.
    3. +
  3. Em seguida, nós replicamos cada oitava na tabela de frequências das notas. Para cada oitava, usamos {{jsxref("Object.entries()")}} para conseguir uma lista de notas daquela oitava.
    4. +
  4. Criar um {{HTMLElement("div")}} para contar as notas daquela oitava (para ter um pouco de espaço entre as oitavas), e mudar o nome de classe para "octave".
    5. +
  5. Para cada tecla na oitava, checamos para ver se o nome daquela nota há mais de um caractere. Nós pulamos essas, pois estamos deixando notas sustenidas de fora deste exemplo. Do contrário, chamamos createKey(), especificando uma string, oitava, e frequência. O elemento retornado é anexado na elemento da oitava criada no passo 4.
    6. +
  6. Quando o elemento da oitava é construido, é então anexada ao teclado.
    7. +
  7. Uma vez que o teclado foi construido, nós rolamos para nota "B" na quinta oitava; isso tem o efeito de garantir que o C médio é visivel junto das notas ao redor.
    8. +
  8. Então uma forma de onda customizada é construida usando {{domxref("AudioContext.createPeriodicWave()")}}. Essa forma de onda será usada toda vez que o usuário selecionar "Custom" da seleção de formas de onda.
    9. +
  9. Enfim, a lista de osciladores é iniciada para garantir que está pronta para receber informação identificando quais osciladores estão associados com que teclas.
    10. +
+ +

Criando uma tecla

+ +

A função createKey()  é chamada toda vez que queremos que uma tecla seja apresentada no nosso teclado virtual. Ela cria elementos da tecla e seu rótulo, adiciona informação dos atributos ao elemento para uso posterior, e coloca modificadores de eventos para os eventos que nos importam.

+ +
function createKey(note, octave, freq) {
+  let keyElement = document.createElement("div");
+  let labelElement = document.createElement("div");
+
+  keyElement.className = "key";
+  keyElement.dataset["octave"] = octave;
+  keyElement.dataset["note"] = note;
+  keyElement.dataset["frequency"] = freq;
+
+  labelElement.innerHTML = note + "<sub>" + octave + "</sub>";
+  keyElement.appendChild(labelElement);
+
+  keyElement.addEventListener("mousedown", notePressed, false);
+  keyElement.addEventListener("mouseup", noteReleased, false);
+  keyElement.addEventListener("mouseover", notePressed, false);
+  keyElement.addEventListener("mouseleave", noteReleased, false);
+
+  return keyElement;
+}
+
+ +

Após criar  os elementos representando as teclas e seus rótulos, nós configuramos o elemento das teclas ao configurar sua classe para "key" (Que estabelece a aparência). Então adicionamos atributos {{htmlattrxref("data-*")}}  que contém a string da oitava da nota (attribute data-octave), representando a nota a ser tocada (attribute data-note), e frequência (attribute data-frequency) em Hertz. Isso irá nos permitir facilmente pegar informação conforme necessário ao cuidar de eventos.

+ +

Fazendo música

+ +

Tocando um tom

+ +

O trabalho da função playTone() é tocar um tom em uma dada frequência. Isso será usado pelo modificador para eventos acionados nas teclas do teclado, para que toquem as notas apropriadas.

+ +
function playTone(freq) {
+  let osc = audioContext.createOscillator();
+  osc.connect(masterGainNode);
+
+  let type = wavePicker.options[wavePicker.selectedIndex].value;
+
+  if (type == "custom") {
+    osc.setPeriodicWave(customWaveform);
+  } else {
+    osc.type = type;
+  }
+
+  osc.frequency.value = freq;
+  osc.start();
+
+  return osc;
+}
+
+ +

O playTone() começa criando um novo {{domxref("OscillatorNode")}} ao chamar o método {{domxref("AudioContext.createOscillator()")}}. Então conectamos ele para o módulo de ganha geral ao chamar o novo método de osciladores {{domxref("OscillatorNode.connect()")}} method;, Que determina ao oscilador onde ele irá mandar seu output. Ao fazer isso, mudar o valor do ganho do módulo de ganho geral irá mudar o volume de todos os toms gerados.

+ +

Então conseguimos o tipo de forma de onda para usar ao checar o valor do controle de seleção de formas de onda na barra de opções. Se o usuário estiver colocado como "custom", chamamos {{domxref("OscillatorNode.setPeriodicWave()")}} para configurar os osciladores para usar nossa forma de onda customizada. Fazer isso automáticamente coloca o {{domxref("OscillatorNode.type", "type")}} do oscilador como custom. Se qualquer outro tipo de forma de onda é selecionado na seleção de formas de ondas, nós simplesmente colocamos os tipos de osciladores no valor da seleção, esse valor será um entre sine, square, triangle, e sawtooth.

+ +

A frequência do oscilador é colocada no valor especificado no paramêtro freq ao colocar o valor dos objetos {{domxref("Oscillator.frequency")}} {{domxref("AudioParam")}} . Então, enfim, o oscilador é iniciado e começa a produzir sons ao chamar o método {{domxref("AudioScheduledSourceNode.start()")}} .

+ +

Tocando um tom

+ +

Quando o evento {{event("mousedown")}} ou {{domxref("mouseover")}} ocorre em uma tecla, queremos que toque a nota correspondente. A função notePressed() é usada como o modificador de eventos para esses eventos.

+ +
function notePressed(event) {
+  if (event.buttons & 1) {
+    let dataset = event.target.dataset;
+
+    if (!dataset["pressed"]) {
+      let octave = +dataset["octave"];
+      oscList[octave][dataset["note"]] = playTone(dataset["frequency"]);
+      dataset["pressed"] = "yes";
+    }
+  }
+}
+
+ +

Começamos checando se o botão esquerdo do mouse é pressionado, por dois motivos. Primeiro, queremos que apenas o botão esquerdo acione as notas. Segundo, e mais importante, estamos usando isso para cuidar do {{event("mouseover")}} para casos onde o usuário arrasta de tecla a tecla, e só queremos tocar uma nota se o mouse estiver pressionado quando entrar no elemento.

+ +

Se o botão do mouse estiver de fato sendo pressionado, recebemos o atributo de tecla pressionada {{htmlattrxref("dataset")}} ; isso torna fácil o acesso das informações de atributo customizadas no elemento. Procuramos por um atributo data-pressed ; caso não haja um(o que indica que a nota não está tocando ainda), chamamos playTone() para começar a tocar a nota, passando no valor dos elementos do atributo data-frequency. O valor retornado do oscilador é guardado no oscList para refêrencia futura, e data-pressed é colocado como yes para indicar que a nota está tocando para que não iniciemos novamente na próxima vez que isso for chamado.

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Parando um tom

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A função noteReleased() é o modificador de eventos chamado quando o usuário solta o botão do mouse ou move o mouse para fora da tecla que ele está tocando.

+ +
function noteReleased(event) {
+  let dataset = event.target.dataset;
+
+  if (dataset && dataset["pressed"]) {
+    let octave = +dataset["octave"];
+    oscList[octave][dataset["note"]].stop();
+    delete oscList[octave][dataset["note"]];
+    delete dataset["pressed"];
+  }
+}
+
+ +

noteReleased() usa os atributos customizados data-octave and data-note  para procurar os osciladores das teclas, e então chama o método de oscilador {{domxref("AudioScheduledSourceNode.stop", "stop()")}} para parar de tocar a nota. Finalmente, a entrada oscList para nota é limpa e o atributo data-pressed é removido do elemento da tecla (como identificado pelo {{domxref("event.target")}}), para indicar que a nota não está tocando no momento.

+ +

Mudando o volume geral

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A barra de rolagem do volume na barra de opções dá uma simples interface para mudar o valor do ganho no módulo de ganho geral, então mudando o volume de todas as notas sendo tocadas. O metódo changeVolume() é o modificador do evento {{event("change")}} na barra de rolagem.

+ +
function changeVolume(event) {
+  masterGainNode.gain.value = volumeControl.value
+}
+
+ +

Isso simplesmente coloca o valor do módulo de ganho geral gain {{domxref("AudioParam")}} para o novo valor na barra de rolagem.

+ +

Resultado

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Coloque tudo junto, o resultado é um simples e funcional teclado virtual que funciona com o clique:

+ +

{{ EmbedLiveSample('The_video_keyboard', 680, 200) }}

+ +

Veja também

+ + -- cgit v1.2.3-54-g00ecf