製作較複雜的音效

就像漫畫與動畫造成的視覺衝擊有根本上的差異一樣，毫無頻率（音高）與振幅（音量）變化的音效，雖然也足以構成旋律，但在聽覺上的審美很難真正被稱為「音樂」，在上一段教學的最後，我們利用了sleep指令，間接達成隨時間更換音高的效果，聰明的你或許會想到藉由大量的sleep指令，搭配對.frequency與.amplitude的調整，就能模擬有情感起伏的音效了！

當然，這是完全正確的想法！但作為一個完整的音效框架，AudioKit早就幫我們準備好了像是CAAnimation一樣簡單、易操作的「音效動態」介面，我們無須自己撰寫如此繁雜的程式碼。在呼叫振盪器的start指定前，加入以下程式碼，你可以直接使用上一段教學最後的音階，或者（如果有）自己嘗試編制的歌曲。

oscillator.rampTime = 0.5

.rampTime屬性將會在我們更改一個AudioUnit（AudioKit中可發聲的基本單元，目前使用的oscillator就是其中之一）的屬性時，不會立即置換到新的值，而是在指定的秒數內以漸變的方式更改為新值，可以想像在上一段教學中的正弦波影片慢慢變得緊湊或鬆弛，從而造成加入了這行程式碼後的音效效果。

當rampTime與振盪器結合後，就成為了一種現代還時常被使用的樂器：特雷門琴（Theremin）¹，這個樂器是俄國科學家里昂・特雷門（Léon Theremin）在1920年發明的，順理成章地以他的名字命名。特雷門琴是一系列配置了天線的振盪器，利用手與天線構造的距離遠近，改變其電容的大小，從而影響振盪器迴路的振盪頻率，通過了混合器（Mixer）和濾波器（Filter）等裝置處理、合成，輸出訊號發出聲音，被視為是人類歷史上的第一個合成器。

由於音色特殊，且演奏難度非常的高，特雷門琴發明後並未得到社會的關注，直到最有名的特雷門琴演奏家：克萊拉・洛克摩爾（Clara Rockmore）展現她對這種樂器的完美駕馭後²，才出現在音樂界的視野內，在二十世紀的搖滾樂史中，時常可見這個樂器的身影，傳奇樂團「齊柏林飛船」（Led Zeppelin）的吉他手就對特雷門琴情有獨鍾，大家或許比較熟悉的「聯合公園」（Linkin Park）也將特雷門琴列為制式配備之一，甚至在古典音樂會的演奏上也有以特雷門琴為主角的配置³。

在特雷門琴的結構圖中，我們會發現幾個新部件，混合器的用途是接受演奏者手部動作影響的音調振盪器，和另一個固定電容的參考振盪器的輸入做運算後，得到兩個頻率（相加及相減），再通過濾波器過濾掉相加的部分，輸出正確的音調，這稱為「相減合成」（Subtractive synthesis），藉由移除特定頻率的音調，改變整體音效的音色（Timbre）。

回到程式設計的部分，在這個單元中要進行研討的是「相加合成」（Additive synthesis），首先要介紹的角色是AKMixer，它是另一種AudioKit中的基本單元，其效果為接收一個或多個其他基本單元作為輸入，並且將它們組合後提供單一的輸出，我們原先使用的振盪器只會發出單一頻率的音效，因此整體效果聽起來非常人工、單調，我們在下面的程式碼中，試著用AKMixer組合多個不同頻率的震盪器，觀察相加合成對音色的影響：

// 1. 新建一個振盪器陣列
var oscillators:Array<AKOscillator> = [] 

// 2. 以for-in迴圈設置不同頻率的振盪器，增加至陣列中
for i in 1...5 {
    let o = AKOscillator()
    o.frequency = i * 261.62
    oscillators.append(o)
}

// 3. 新建AKMixer物件，串連振盪器，並呼叫start()
let mixer = AKMixer()
for o in oscillators {
    o.start()
    mixer.connect(o)
}

// 4. 串連mixer物件到AudioKit作為輸出
AudioKit.output = mixer
AudioKit.start()
sleep(10)

是否聽起來和上個單元中的中央Ｃ，聲音有很大的不同呢？在這段程式碼中，所有五個振盪器的振幅（音量）都預設為1，它們的頻率則是同一個浮點數（稱為「基頻」）的整數倍，我們可以嘗試對每個振盪器各自的振幅作出修改，觀察輸出的音效變化。

...
for i in 1...5 {
    let o = AKOscillator()
    o.frequency = i * 261.62
    o.amplitude = 1.0 - (i-1) * 0.225 // 降低頻率較高的振盪器的振幅
    oscillators.append(o)
}
...

把高頻率部位的振盪器音量降低後，我們發現合成器產生的音效柔和多了，如同上個單元一樣，各位不妨試試看使用各種不同的基頻和振幅，也可以嘗試實驗用毫無關聯的頻率來組合（是否很像噪音呢？）。

¹. 參考自網路文章「How to Build a Theremin」，連結點此 ↩

². Clara Rockmore 使用特雷門琴演奏「Song of Grusia」的影片 ↩

³. 近代古典音樂家 Katica Illényi 演奏「Once Upon a Time in the West」的影片 ↩