AudioKit의 Sporth OperationGenerator

Sporth

Sporth는 “Small Portable Real-Time Sound Language”의 줄임말로, 경량 텍스트 기반 오디오 DSP 언어입니다. C 기반 오디오 라이브러리인 Soundpipe의 일부로 개발되었으며, AudioKit에서도 내장되어 있습니다.

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✅ Sporth란?

• 목적: 실시간 오디오 신호 처리를 빠르고 간단하게 기술할 수 있도록 설계된 스택 기반 언어
• 형식: "sine 440 0.5 mul" 같은 단순한 텍스트 문자열
• 실행: 오디오 그래프(DSP 신호 흐름)를 실시간으로 생성하고 처리함
• 용도: 합성(synthesis), 필터링, 이펙트, 시퀀싱 등 오디오 관련 처리 전반

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🔧 Sporth의 작동 방식 (스택 기반)

스택 머신처럼 동작합니다:

440 sine 0.5 mul

이 의미는:

1. 440 → 스택에 440 푸시
2. sine → 스택에서 440을 꺼내 사인파 생성 → 결과 푸시
3. 0.5 → 0.5 푸시
4. mul → 두 값을 꺼내 곱함 → 최종 오디오 신호 생성

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🧪 예시

1. 사인파 생성

440 sine

→ 440Hz 사인파 생성

2. 노이즈 생성 + 필터

pinknoise 8000 tone

→ 핑크 노이즈를 8kHz로 로우패스 필터링

3. 오토펜닝 + 볼륨 조절

0.5 0.5 sine pan 0.2 mul

→ 오토펜닝된 사운드를 볼륨 20%로 출력

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🎯 Sporth의 장점

항목	설명
가볍고 빠름	DSP를 직접 제어하는 데 적합함
실시간 수정	오디오 중단 없이 코드를 바꿀 수 있음
AudioKit 통합	OperationGenerator에서 쉽게 사용 가능

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🧩 AudioKit과의 관계

AudioKit에서는 OperationGenerator(sporth: "코드") 형태로 Sporth를 사용할 수 있습니다. 복잡한 UI 없이도 DSP 알고리즘을 간단히 실험하거나 프로토타이핑할 수 있는 좋은 도구입니다.

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OperationGenerator

OperationGenerator는 AudioKit에서 제공하는 Node의 서브클래스로, Sporth 코드 기반의 사운드 생성기(Generator) 역할을 합니다. 즉, 사용자가 제공하는 Sporth DSL(도메인 특화 언어) 또는 AudioKit의 Operation API를 바탕으로 오디오 신호를 생성하는 가변형 DSP 노드입니다.

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✅ 주요 특징

1. Node 프로토콜 채택

• OperationGenerator는 AudioKit의 Node를 상속받으며,

  • connections는 빈 배열 (연결된 노드 없음)
  • avAudioNode는 내부적으로 instantiate(instrument: "cstg")를 통해 생성된 AVAudioNode

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2. 파라미터 14개 제공

• 최대 14개의 파라미터 (parameter1 ~ parameter14)를 지원
• 각 파라미터는 @Parameter 프로퍼티 래퍼를 사용하여 연결됨
• 실제 AUParameter로 연결되어 외부에서 실시간 조절 가능 (예: UI 슬라이더)

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3. 여러 초기화 방식 지원

a. 단일 Operation 기반 초기화

OperationGenerator(operation: { ops in
  ops[0].sineWave()
})

• 입력된 ([Operation]) -> ComputedParameter 클로저로부터 Sporth 코드를 생성
• 단일 채널인 경우 dup, 스테레오인 경우 swap 등을 Sporth 코드에 삽입하여 채널 정렬

b. 파라미터 없는 Operation도 가능

OperationGenerator(operation: {
  Operation.sineWave()
})

c. 스테레오 Operation 두 개 입력

OperationGenerator(channelCount: 2, operations: { ops in
  [ops[0].sineWave(), ops[1].squareWave()]
})

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4. Sporth 문자열 직접 초기화 가능

OperationGenerator(sporth: "pinknoise dup")

• Sporth 문자열을 직접 넣어 제너레이터를 구성할 수 있음
• 내부적으로 akOperationSetSporth()를 통해 DSP 설정

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5. trigger()로 사운드 실행

generator.trigger()

• au.trigger()를 호출하여 현재 파라미터로 한 번 실행
• 주로 “보이스”, “샘플”, “효과음” 등에 사용

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🔧 활용 예시

let generator = OperationGenerator {
  Operation.sineWave(frequency: Operation.parameter(1)) * 0.3
}
generator.parameter1 = 440
generator.start()
generator.trigger()

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요약

요소	설명
Operation 기반	AudioKit Operation API 또는 Sporth로 구성
파라미터	최대 14개 실시간 제어용
출력	mono 또는 stereo
주요 용도	사운드 합성, 효과 생성, 실험적 DSP 노드 구성

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