AudioKit의 SynthesisToolkit(STK)

Synthesis Toolkit (STK)

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이 코드는 AudioKit, STKAudioKit, SwiftUI를 활용하여 구현된 셰이커(Shaker) 기반 메트로놈 데모 앱입니다. 사용자는 템포, 박자, 음색, 벨로시티 등을 조절할 수 있으며, 시각적인 피드백도 함께 제공합니다. 아래는 구조를 전체적으로 설명한 뒤, 구성 요소별로 자세하게 해석해드립니다.

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🧭 전체 개요

• STKView: 사용자 인터페이스를 담당하는 SwiftUI 뷰
• ShakerConductor: AudioKit 엔진을 설정하고 Sequencer 및 Shaker를 관리하는 오디오 컨트롤러
• SynthesisToolkitView.swift는 STKAudioKit 기반의 샘플 기반 악기인 Shaker를 사용한 오디오 타이머/메트로놈 구현입니다.

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🎼 오디오 구성 (ShakerConductor)

class ShakerConductor: ObservableObject, HasAudioEngine

구성 요소:

속성	설명
shaker	STKAudioKit의 셰이커 악기
callbackInstrument	비트 타이밍마다 호출되는 콜백 악기
reverb	셰이커에 적용할 리버브
sequencer	시퀀서 – 박자 및 타이밍 제어
data	사용자 설정 상태 (isPlaying, tempo, currentBeat 등)

핵심 동작:

• data가 바뀔 때마다 didSet에서 시퀀서 재시작 + 템포 반영 + 시퀀스 갱신
• updateSequences()에서 박자에 따라 셰이커 노트 시퀀스를 생성

track.sequence.add(...) // 각 박에 음표 추가

• callbackInstrument는 UI 업데이트용으로 박마다 콜백을 호출

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🧱 SwiftUI 레이아웃 구성 (STKView)

🌐 Orientation-aware Layout

let isLandscape = geometry.size.width > geometry.size.height

• 화면 비율을 기준으로 가로/세로 모드를 판별
• 각 모드에 맞는 HStack/VStack 레이아웃을 다르게 설정

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▶️ PlayButtonArea

• “Start”/”Stop” 토글 버튼
• GeometryReader를 통해 버튼을 가운데에 배치

.position(x: geometry.size.width / 2, y: geometry.size.height / 2)

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🎚 TempoSliderArea

Slider(value: $conductor.data.tempo, in: 60.0...240.0)

• 60~240 BPM 범위 내에서 템포 조절 가능
• 텍스트로 현재 템포 표시

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🎵 BeatSelectArea

• 두 개의 Stepper UI:

  1. Downbeat (첫 박자에 나올 음색)
  2. Other beats (나머지 박자의 음색)

conductor.data.downbeatNoteNumber += 1

• MIDI 노트 번호를 기반으로 ShakerType과 매핑된 음색을 설정함

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🔊 VelocityArea

Slider(value: $conductor.data.beatNoteVelocity, in: 0...127)

• 셰이커의 볼륨 (벨로시티) 조절

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🧮 BeatCounterArea

• 현재 박자 수(timeSignatureTop)만큼 버튼이 생성
• 현재 박자는 data.currentBeat와 비교해 색상 강조
• 마지막 “+” 버튼을 눌러 박자 수 증가 가능

GeoCircleButton(...) { conductor.data.timeSignatureTop += 1 }

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🟠 GeoCircleButton

GeometryReader { geometry in
  let fontSize = size * 0.5

• 원형 버튼 안에 텍스트가 동적으로 크기 조절됨
• .aspectRatio(1, .fit)로 정사각형 → 원 형태 유지

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🔬 updateSequences()

track.sequence.add(noteNumber: data.downbeatNoteNumber, ...)

• 첫 번째 트랙에 메트로놈 셰이커 노트를 추가
• 두 번째 트랙(콜백 트랙)은 beat마다 CallbackInstrument 콜백 호출
• currentBeat 값을 실시간으로 업데이트하여 UI와 동기화

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📈 FFTView

FFTView(conductor.reverb)

• AudioKitUI의 실시간 주파수 스펙트럼 뷰
• reverb로 출력된 오디오를 시각화

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🧪 Preview

#Preview {
  STKView()
}

• Xcode canvas에서 실시간 인터랙션 테스트 가능

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✅ 요약

구성 요소	역할
ShakerConductor	오디오 엔진, 시퀀서, 셰이커 구성
STKView	SwiftUI 기반 UI
.onAppear/.onDisappear	오디오 엔진 시작/종료
updateSequences()	박자에 따라 음 시퀀스 자동 구성
GeoCircleButton	박자 표시용 원형 버튼 (터치 가능)
CallbackInstrument	시퀀서와 UI를 연결하는 핵심 콜백
FFTView	실시간 시각화

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