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简介

Amplitude Modulation（调幅）是音频处理中的非常常用的一种方法，它通过将输入信号乘上一个调制信号来获得新的信号。我们通常会使用一个LFO（低频振荡器）作为调制信号，LFO的种类包括正弦波、方波、三角波等等，且它的频率通常不超过20Hz。

Tremolo也是一种非常常见的效果器，它通过上面介绍的Amplitude Modulation来自动化控制输入信号的幅度，实现一种响度忽大忽小的效果。

Github: https://github.com/TaroPie0224/TaroTremolo

原理

我们需要让用户输入两个变量，分别是：

  1. rate，用于控制LFO的频率，通常为0～20
  2. depth，调制的深度，通常为0～100

首先我们需要把depth转化成LFO的幅度，至于为什么是200，之后会提到

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a  = depth / 200

得到偏置offset

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offset = 1 - a

定义LFO

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lfo = a * sin(2 * pi * rate * t) + offset

定义output

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output = input * lfo

我们可以发现，当depth取最大值100时，a为0.5，此时offset也为0.5，若此时正好震荡到sin为最小值-1的时候，此时lfo的值为0，为调幅的最低点；同理我们也能得到lfo的最大值为1。

这也就是为什么a和offset是这么定义的，这样才能够保证在LFO震荡到最高点时相当于bypass，在LFO震荡到最低点时相当于mute。

当然这也不是强制要求的，你完全可以通过修改你的a和offset来定制LFO得到你想要的tremelo效果，比如不想让它触碰到0等等。

JUCE Code

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// PluginProcessor.h
...
private:
    int sampleCount = 0; // 首先在h文件创建一个float型变量sampleCount
    //==============================================================================
    JUCE_DECLARE_NON_COPYABLE_WITH_LEAK_DETECTOR (TaroTremeloAudioProcessor)
};
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// PluginProcessor.cpp
void TaroTremeloAudioProcessor::processBlock (juce::AudioBuffer<float>& buffer, juce::MidiBuffer& midiMessages)
{
    juce::ScopedNoDenormals noDenormals;
    auto totalNumInputChannels  = getTotalNumInputChannels();
    auto totalNumOutputChannels = getTotalNumOutputChannels();

    auto currentRate = apvts.getRawParameterValue("Rate")->load();
    auto currentDepth = apvts.getRawParameterValue("Depth")->load();
    
    for (auto i = totalNumInputChannels; i < totalNumOutputChannels; ++i)
        buffer.clear (i, 0, buffer.getNumSamples());

    juce::dsp::AudioBlock<float> block {buffer};

    // 定义周期
    float periodicity = 1 / currentRate;
    // 定义采样率
    int sampleRate = getSampleRate();
    // 开始循环遍历block里所有的sample
    for (int sample = 0; sample < block.getNumSamples(); ++sample)
    {
        // 分离左右声道
        auto* channelDataLeft = buffer.getWritePointer(0);
        auto* channelDataRight = buffer.getWritePointer(1);
            
        // 把depth转化成LFO的amplitude
        float a = currentDepth / 200;
        // offset与a相关
        float offset = 1 - a;
        // 当前时刻，通过已读取的采样数除以采样率得到
        float currentTime = static_cast<float>(sampleCount) / static_cast<float>(sampleRate);
        
        // 定义正弦波LFO
        auto lfo = a * std::sin(juce::MathConstants<float>::twoPi * currentRate * currentTime) + offset;
        
        // 应用到sample上
        channelDataLeft[sample] *= lfo;
        channelDataRight[sample] *= lfo;
        
        // 如果当前的sampleCount小于一个周期，那么sampleCount自增
        if (currentTime < periodicity)
        {
            sampleCount++;
        }
        // 如果等于或大于了，则让sampleCount归零
        // 此举是为了限制sampleCount的大小，总不能无限大吧，在一个周期里循环就行了
        else
        {
            sampleCount = 0;
        }
    }
}