製作更複雜的音效

在前面的幾個單元中，我們較側重於觀察聲音的「頻率」，但並未去實時的改變每個單一振盪器的振幅，它們一但開始震動後，我們就不會去變動它們的振幅，因此它們發出的音量總是恆定的。

還記得我們試圖用rampTime週期性的改變振盪器的頻率時，它的波型圖嗎？

我們也可以用rampTime來改變振盪器的振幅，只是在威力強大的AKOutputWaveformPlot上，並不能明顯地看出效果，因為這個元件主要用途是觀測波形，其運行速度太快，導致我們隨時間改變它的振幅時，看起來卻像把整段波同時壓扁或拉長了。在這個單元中，我們將改用AKNodeOutputPlot元件來觀察一個振盪器的變化：

let plot = AKNodeOutputPlot(oscillator, frame: CGRect(x: 0, y: 50, width: 440, height: 200))
// 此處的oscillator為欲追蹤的AKNode物件

plot.plotType = .rolling
addSubview(plot)

相較於AKOutputWaveformPlot來說，AKNodeOutputPlot專注於顯示振幅上的變化，當然頻率的變化還是稍微有影響的，大家可以自行嘗試，此處不贅述這個元件的功能。

首先仿照之前我們用rampTime來控制頻率的方式，改為控制振幅，使其變換於0.0至1.0之間，會輸出這樣非常淺顯易懂的圖形：

在常見的樂器中，音量與時間的關係顯然不可能是這麼恆定的，由於空氣摩擦力會讓震動的能量損失，因此在正常環境中，無論我們敲打或彈奏什麼樂器，之後不去觸碰或影響它，它的震動也很快會停止，振幅的圖形會比較像這樣：

以鋼琴為例，在敲擊琴鍵的瞬間，琴槌擊中琴弦，造成震動而發出聲音，發出的聲波很快到達最大振幅，接著迅速降低到一個水平，此時我們的手指仍然在琴鍵上，隨後我們的手指離開琴鍵，此時琴弦以較緩慢的速度持續損失振幅，最後歸於平靜，這個模式稱為A-D-S-R模式，廣泛存在傳統的樂器中。

• Attack：從震動開始到發出最大音量的過程。
• Decay：從最大音量下降到穩定音量的過程。
• Sustain：維持在穩定音量，或極緩慢的損失振幅，直到停止了彈奏樂器的動作為止。
• Release：樂器由自然振動，緩慢地歸於平靜的過程。

每個樂器的A-D-S-R模型各自佔有不同的比例，例如小提琴可能因為樂師持續的拉動琴弓，喇叭等管樂器可能因吹奏者吐出空氣的節奏拉得很長，而擁有較長的Attack階段，有踏板（Petal）的鋼琴可能有很長的Sustain過程等等。而單純用電信原理，以振盪器來發出的聲音很難有這種特色，因此我們必須自己控制參數來模擬A-D-S-R模型，這也是許多人可能會常在合成器上看到的一個控制模組：「包絡」（Envelope）。

包絡的Wikipedia解釋是：一個振盪器的上下兩端的極限端點，串連成二維函數定義出來的線段，如圖所示：

在AudioKit中，這個所謂的二維函數則是由AKAmplitudeEnvelope定義，一個最簡單的Envelope可以由定義每個階段的時間長度來模擬，例如在前文藍色線段的波形圖，其實就是以下的程式碼模擬出來的，這是一個Attack極短的範例，即使仍然只由一個振盪器發聲，但製造出的音效已經相對更接近於彈奏鋼琴。

// 此處的oscillator為欲套用Envelope的AKNode物件
let envelope = AKAmplitudeEnvelope(oscillator) 

// 設定各個階段的時長，單位為秒
envelope.attackDuration = 0.01
envelope.decayDuration = 0.09
envelope.sustainLevel = 0.15
envelope.releaseDuration = 0.3

// 在以下的程式碼，每0.7秒切換一次envelope的開關，否則運行一次後音量就永遠是0囉！
AKPlaygroundLoop(every: 0.7) {
  if (envelope.isStarted) {
    envelope.stop()
  } else {
    envelope.start()
  }
}

AudioKit.output = envelope
AudioKit.start()