【Web Audio API入門】音楽プレイヤー作成 第3弾

2014年9月19日

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PLANTILLA_FREEPIK

今回は、音楽データを視覚化します。
SoundCloudなど、音楽サイトなんかでよく見かけるアレを作ります。
これを作るとグッとプレイヤー感が上がりますよ。

波形を描画

波形を描画するには、canvasを使います。
なので、まずはhtmlにcanvasタグを記述しましょう。
HTML

<body>
    <p class="botton" onClick="play()">PLAY</p>
    <p class="botton" onClick="stop()">STOP</p>
    <p>Volume</p>
    <input id="volume" type="range" value="50" onChange="volumeChange()">
</body>
<canvas width="650" height="200"></canvas>

 
波形のデータを得るにはgetChannelDataメソッドを使います。
 
JavaScript

xml.onload = function() {
    if (xml.status === 200) {
        //引数を受け取る
        var arrayBuffer = xml.response;
        if (arrayBuffer instanceof ArrayBuffer) {
            var successCallback = function(audioBuffer) {
                //AudioBufferインスタンスを変数へ格納
                buffer = audioBuffer;

                var channelLs = new Float32Array(audioBuffer.length);

                //オーディオデータのチャンネル数が0以上のとき
		if (audioBuffer.numberOfChannels > 0) {
		    //getChannelDataメソッドで波形データ取得
		    channelLs.set(audioBuffer.getChannelData(0));
		}

                //10ミリ秒
                var n10msec = Math.floor(10 * Math.pow(10, -3) * context.sampleRate);

                //canvas
                var canvas = document.querySelector('canvas');
                var canvasContext = canvas.getContext('2d');
                //canvasをクリアにする
                canvasContext.clearRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);

                //channelLsの長さだけループ
                for (var i = 0, len = channelLs.length; i < len; i++) {
                    //10ミリ秒ごとに描画
                    if((i % n10msec) === 0){
                        var x = (i / len) * canvas.width;
                        var y = ((1 - channelLs[i]) / 2) * canvas.height;
                        if(i === 0){
                            //canvasの描画初期位置
                            canvasContext.moveTo(x, y);
                        }else{
                            canvasContext.lineTo(x, y);
                        }
                    }
                }
                canvasContext.stroke();
            };

            var errorCallback = function() {
                window.alert('読み込みに失敗しました');
            };
 
            //ArrayBufferデコードする
            context.decodeAudioData(arrayBuffer, successCallback, errorCallback);
 
        }
    }
};

getChannelDataでチャンネルデータを配列で取得します。
その配列の数だけループさせ、10ミリ秒単位のところで、canvasを描画していきます。
1ミリ秒にすればさらに細かい波形になっていきます。
配列に格納されている数値(−1〜1)がY軸になります。
canvasの高さを1として考えます。
Y軸は下へ伸びるので、この波形では真ん中を0にしたいので、1からチャンネルの数値を引いて、
さらに波形は上下に動くので、canvasの高さが1なので割る2をします。
 
こんな感じの波形が描かれています。
スクリーンショット 2014-09-03 16.43.55
 
 

グリッド描画

次は、波形のグリッドを描いていきます。

xml.onload = function() {

    //〜〜〜〜〜〜〜省略〜〜〜〜〜〜〜〜〜

    //曲の秒数
    soundtime = Math.floor(audioBuffer.length / context.sampleRate);

    //1秒あたりのX軸へ動く数値
    xRate = canvas.width / soundtime;
    for(var i = 0; i < soundtime; i++){
	var x = xRate * i;
	if (i === 0) {
	    canvasContext.moveTo(x, canvas.height);
	} else {
	    if( i % 10 === 0 ){
		//10秒毎にグリッドを描画
		    canvasContext.fillRect(x, 0, 0.5, canvas.height);
	    }
        }
    }
    canvasContext.stroke();

    //〜〜〜〜〜〜〜省略〜〜〜〜〜〜〜〜〜
}

audioBuffer.lengthで曲の長さを取得できます。
でもそのままだと、値が違うので秒数にわかりやすく秒数にします。
そのためにはsampleRateでaudioBuffer.lengthを割ります。
sampleRateはオーディオの1秒あたりのサンプルフレーム数です。
あとは、秒数分ループさせてグリッドを入れたい秒数で描画していきます。
 
グリッドを足しました。
スクリーンショット 2014-09-03 16.43.29
 
 
 

DEMO

最後にデザインをちょっと入れて自作音楽プレイヤーの完成です。
 
DEMO
 
スクリーンショット 2014-09-03 16.50.57
 
HTML

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <!--jQueryを使用する-->
    <script src="//ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/1.11.1/jquery.min.js"></script>
</head>
<body>
<div class="contents">
    <div class="audio_contents">
	<p id="playBotton" class="botton play" onClick="play()">PLAY</p>
	<p class="botton" onClick="stop()">STOP</p>
	<input id="volume" type="range" value="50" onChange="volumeChange()">
    </div>
    <canvas width="650" height="200"></canvas>
</div>
</body>
</html>

 
Javascript

window.AudioContext = window.AudioContext || window.webkitAudioContext || mozAudioContext; 
try {
    var context = new AudioContext();
} catch (error) {
    alert('このブラウザは未対応です');
}

 
var xml = new XMLHttpRequest();
//読み込むデータのURLを書く
xml.open('GET', '音楽ファイル', true);
xml.responseType = 'arraybuffer';
xml.onload = function() {
    if (xml.status === 200) {
        //引数を受け取る
        var arrayBuffer = xml.response;
        if (arrayBuffer instanceof ArrayBuffer) {
            var successCallback = function(audioBuffer) {
                //AudioBufferインスタンスを変数へ格納
                buffer = audioBuffer;

                var channelLs = new Float32Array(audioBuffer.length);

		//オーディオデータのチャンネル数が0以上のとき
		if (audioBuffer.numberOfChannels > 0) {
		    //getChannelDataメソッドで波形データ取得
                    channelLs.set(audioBuffer.getChannelData(0));
		}

		//10ミリ秒
		var n10msec = Math.floor(10 * Math.pow(10, -3) * context.sampleRate);

		var canvas = document.querySelector('canvas');
		var canvasContext = canvas.getContext('2d');
		//canvasをクリアにする
		canvasContext.clearRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);

		//描画色設定
		canvasContext.strokeStyle='#50EAFF';
		//channelLsの長さだけループ
		for (var i = 0, len = channelLs.length; i < len; i++) {
		    //10ミリ秒ごとに描画
	            if ((i % n10msec) === 0) {
		        var x = (i / len) * canvas.width;
			var y = ((1 - channelLs[i]) / 2) * (canvas.height - 20) + 20;
			if (i === 0) {
			    //canvasの描画初期位置
			    canvasContext.moveTo(x, y);
			} else {
			    canvasContext.lineTo(x, y);
			}
                    }
		}
		//描画
		canvasContext.stroke();

		//曲の秒数
		soundtime = Math.floor(audioBuffer.length / context.sampleRate);

		//目盛り表示欄
		canvasContext.fillStyle = '#6e6e6e';
		canvasContext.fillRect(0, 0, canvas.width, 20);

		//1秒あたりのX軸へ動く数値
		xRate = canvas.width / soundtime;
		canvasContext.fillStyle = '#eee';
		for(var i = 0; i < soundtime; i++){
		    var x = xRate * i;
	            if (i === 0) {
			canvasContext.moveTo(x, canvas.height);
	       	    } else {
			if( i % 10 === 0 ){
                            //10秒毎にグリッドを描画
			    canvasContext.fillRect(x, 10, 0.5, canvas.height - 10);
			    canvasContext.fillText(i, x-7, 10);
			}else if(i % 2 === 0 ){
			    //2秒毎に目盛りを描画
       			    canvasContext.fillRect(x, 15, 0.3, 5);
			}
		    }
		}
		canvasContext.stroke();

            };
            var errorCallback = function() {
                window.alert('読み込みに失敗しました');
            };
 
            //ArrayBufferデコードする
            context.decodeAudioData(arrayBuffer, successCallback, errorCallback);
 
        }
    }
};
xml.send(null);


//始めからスタートのフラグをたてる
var first_flg = true;   

function play(){

    if($('#playBotton').hasClass('pause')){

        pause();

    }else if($('#playBotton').hasClass('play')){

        //AudioBufferSourceNodeを作成する
        source = context.createBufferSource();
        //bufferプロパティにAudioBufferインスタンスを設定
        source.buffer = buffer;
        //ループ
        source.loop = false; 
        //AudioBufferSourceNodeインスタンスをdestinationプロパティに接続
        source.connect(context.destination);

        //GainNodeを作成する
        gainNode = context.createGain();
        //sourceをGainNodeへ接続する
        source.connect(gainNode);
        //GainNodeをAudioDestinationNodeに接続
        gainNode.connect(context.destination);
        gainNode.gain.value = 4;

        source.start = source.start || source.noteOn;
        source.stop  = source.stop  || source.noteOff;

        //始めからの再生の場合
        if(first_flg){
    	    //スタート時間を変数startTimeに格納
    	    startTime = context.currentTime;
    	    replayTime = startTime;
    	    //停止されている時間を初期は0にしておく
    	    pausingTime = 0;
    	    first_flg = false;
        }else{
    	    //再スタート時間を変数replayTimeに格納
	    replayTime = context.currentTime;
	    //再スタートの時間からpauseした時間を引いて、停止されている時間の合計に足していく
	    pausingTime += replayTime - pauseTime;
        }

        //replayTimeからstartTimeとpausingTime引いた時間が曲のスタート時間
        var playTime = replayTime - startTime - pausingTime;

        //再生
        source.start(0,playTime);

        //クラスとテキスト変更
        $('.play').removeClass('play').addClass('pause').html('PAUSE');
    }
}

 
function pause() {	
    //止めた時間を変数pauseTimeに格納
    pauseTime = context.currentTime;
    source.stop(0);

    //クラスとテキスト変更
    $('.pause').removeClass('pause').addClass('play').html('PLAY');
}


function stop(){
    source.stop();
    first_flg = true;
    //クラスとテキスト変更
    $('.pause').removeClass('pause').addClass('play').html('PLAY');
}


function volumeChange(){
    //range属性のvalue取得
    var value = document.getElementById( "volume" ).value;
    //gainNodeの値に変更
    var volume = ( value / 10 ) - 1;

    //gainNodeに代入
    gainNode.gain.value = volume;
} 

 
CSS

.contents{
	width: 1000px;
	margin: 50px;
}
.audio_contents{
	border-radius: 5px 0 0 5px / 5px 0 0 5px;
	background-color: #ccc;
	float: left;
	height: 150px;
	padding: 25px;
	text-align: center;
	width: 300px;
}
.title{
	font-size: 16px;
	color: #4e4e4e;
}
.botton{
	border-radius: 5px;
	background-color: #4e4e4e;
	cursor: pointer;
	color: #eee;
	font-size: 13px;
	float: left;
	height: 45px;
	line-height: 50px;
	margin: 25px 25px 0;
	text-align: center;
	width: 100px;
}
#volume{
	margin-top: 40px; 
	width: 250px;
}
canvas{
	border-radius: 0 5px 5px 0 / 0 5px 5px 0;
	background-color: #4e4e4e;
}

シンプルではありますが、これを応用していけばかなり充実したプレイヤーが作れそうですね。
入門編は3回で終わりましたが、またいつかWeb Audio API中級編を書きたいと思います。
 
 
 
参考:WEB SOUNDER – Web Audio API 解説 -
 
 
 
【Web Audio API入門】音楽プレイヤー作成 第1弾
【Web Audio API入門】音楽プレイヤー作成 第2弾

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