Swan's Quest　第2章：音の時間

Swift Playgroundsはすべての世代に向けて4章から成るインタラクティブな冒険、"Swan's Quest"をお届けします。第2章では、ヒーローがSwan's scrollでデコーディングするのを助けてもらいたがっています。あなたの持てる最大の音声能力を呼び起こしてください。きっと必要になります。 Swift PlaygroundsをTone Generatorにコンバートする方法を見つけましょう。そうすればあなたは、ヒーローが失われたメッセージを見つけ・・・次のクエストへと向かう手助けができるかもしれません。 Swan's QuestはiPadとMacのSwift Playgroundsのために作成されており、Sonic Workshop、Sensor Arcade、Augmented RealityなどのPlaygroundsの多くで教育的体験を生むフレームワークとリソースを統合しています。Playgroundを作成するには、"Create Swift Playgrounds content for iPad and Mac"をご覧ください。 Developer Forumに立ち寄るのも忘れずに。Swan's Questへのご意見をぜひお聞かせください。

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こんにちは WWDCへようこそ “Swan's Quest 第2章：音の時間” こんにちは Swan's Questへようこそ司会のロブです旅の第２章の内側をご案内します第１回のチャレンジはお楽しみいただけましたかアクセシブルなインターフェイスについて少し学びました第２章ではトカゲのところへ戻り― スワンの巻物の謎解きを手伝ってもらいます見てのお楽しみですが― このチャレンジをクリアするにはスワンのために一連の音を奏でる必要があるとだけお伝えします

音を演奏するための２種類のAPIをご紹介します ToneOutputとTimerです十分詳しく見ていきますので― スワンにアピールできるでしょう最後はサイドクエストで― もっとアドベンチャーをお楽しみいただけますまず音を演奏する方法についてお話ししましょう使うのは ToneOutputタイプです ToneOutputは Sonic Workshopでご紹介しました Sonic Createにも入っていますので皆さんのプロジェクトでも使えます ToneOutputを詳しく見てみましょう ToneOutputタイプには分かりやすいAPIがありますトーンの値から生成された信号を演奏するものです１秒間に44100回のサンプリングを行いますこれで別々のパルスではなく連続した音に聞こえるのです主要なインスタンスメソッドの play(tone:)を呼び出して信号を作成します

トーンの定義も等しく分かりやすいものですピッチはDoubleで表される周波数ですボリュームもDoubleで表記されます

実際にはこのようになりますこの例では ToneOutputのインスタンスを作成し― これに 440Hzの周波数すなわち基本の“ラ”である “middleA”を渡しますこのコードをPlaygroundで実行するとトーンが聞こえます緊急放送システムのような感じです Playgroundのコードを停止するまでずっと鳴り続けますスティーブンと一緒に複数の音を演奏する方法を見てみましょう

ありがとうロブ説明があったように ToneOutputのサンプルは連続して再生され― 停止するまで続きます ToneOutputインスタンスを― 停止するには stopTonesを呼び出します

この例では DispatchasyncAfterを呼び出していますこれが stopTonesを 400ミリ秒後に呼び出します音は短時間再生されその後停止しますこのアプローチは複数の音を演奏するときには機能しません

timerの使用をお勧めしますより分かりやすいAPIで― あらかじめ決められた間隔でループを繰り返すのが簡単です例を更新して複数の音を演奏してみましょう

ここで“middle A”“middle B” そして“middle C”の周波数を設定しましたこれらを順番に連続して再生するには timerを使いますトーンの配列をイテレートして― 400ミリ秒ごとに次の音を演奏します配列の最後まで来たら ToneOutputでstopTonesを呼び出し― タイマーを無効化して繰り返しを停止します

最後に endPerformanceを呼び出して― 課題を完成させますこの呼び出しは残りのチャレンジでも同じように使い演奏が終わったことをスワンに知らせます以上がタイマーを使って連続して複数の異なる音を― 演奏する方法です

ありがとうスティーブン先へ進む前に私からご忠告

このサイドクエストにはチャレンジのネタバレがあります先にチャレンジを完成させたい皆さんはビデオを一時停止して― チャレンジが完成してから再開してください幸運を！

ではサイドクエストを行う準備はできましたか？スワンのチャレンジはＣメジャースケールの演奏で周波数はすべて与えられていましたねそのコードを適用してＦメジャースケールを演奏できるか見てみましょう考えてみるとすでに必要な周波数はたくさん手に入れていますまずＦメジャースケールは F4で開始しますこの音はスワンからもらいました次にＣメジャースケールからコードを再利用できます最後に１オクターブ上げる場合は周波数を２倍にしますつまり A5はA4から計算できます 440Hzを２倍して 880Hzです “Ｂフラットの周波数” そうでしたＢフラットの周波数も必要でしたね

このエピソードでは― Swan's Questの２回目のチャレンジのヒントを差し上げました ToneOutputをご紹介し― Swift Playgroundsにおいて周波数でピッチを演奏する方法を学びました次に timerを使って一定の時間の長さで音を変更する方法を説明しました明日は注目のチャレンジです見逃さないでくださいね幸運を祈りますそしてぜひ― フォーラムに参加して皆さんのサイドクエストの答えを共有してくださいお待ちしています

1:09 - ToneOutput.swift

//  ToneOutput.swift

public class ToneOutput : AURenderCallbackDelegate {
    let sampleRate = 44100.0

    public func play(tone: Tone) { /**/ }
   
    public func stopTones() { /**/ }

    // ...

}

1:30 - Inside the Tone type

//  ToneOutput.swift
 
public struct Tone: Codable {
    public var pitch: Double
    public var volume: Double
    
    // ...
}

1:45 - Play a middle A

// Play a middle A

import SPCAudio

let toneOutput = ToneOutput()
let middleA = Tone(pitch: 440.0, volume: 0.3) 
toneOutput.play(tone: middleA)

2:21 - Play a middle A for 0.5 seconds

// Play a middle A

import SPCAudio

let toneOutput = ToneOutput()
let a4 = Tone(pitch: 440.0, volume: 0.3)
toneOutput.play(tone: a4)

DispatchQueue.main.asyncAfter(deadline: .now() + DispatchTimeInterval.milliseconds(400)) {
    toneOutput.stopTones()
}

2:51 - Play more than one tone

// Play more than one tone

let toneOutput = ToneOutput()
let tones = [
    Tone(pitch: 440.00, volume: 0.3),
    Tone(pitch: 493.88, volume: 0.3),
    Tone(pitch: 523.25, volume: 0.3) 
]

var toneIndex = 0
Timer.scheduledTimer(withTimeInterval: 0.4, repeats: true) { timer in
    guard toneIndex < tones.count else {
        toneOutput.stopTones()
        timer.invalidate()
        owner.endPerformance()
        return
    }
    
    toneOutput.play(tone: tones[toneIndex])
    toneIndex += 1
}

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