音符起始点检测（音频节奏检测）（2）

原文链接：Onset Detection Part 2: A simple framework

好了，我刚刚为我们的起始点检测入门教程组合了一个简单的框架。它位于 http://code.google.com/p/audio-analysis/ 。要获得代码，你将需要一个SVN客户端，在Windows平台上Tortoise SVN 是相当好的，使用linux平台的人应该知道自己该怎么办 :)。只需从 svn URL http://audio-analysis.googlecode.com/svn/trunk/ 检出该项目，并将其导入Eclipse。现在您已经准备好了，让我们来看看这个“框架”里面都有什么。

第一个类叫作AudioDevice。看起来是这样的

public class AudioDevice
{public AudioDevice( );public void writeSamples( float[] samples );
}

很简单，不是吗？这将在44100Hz单声道模式下设置一个到主声卡的连接。只需调用构造函数。如果它不能安装（setup）硬件，它将抛出一个异常，但“这绝不应该发生”(TM)。要将PCM数据输出到音频设备，请调用 AudioDevice.writeSamples 并传入你的包含 44100Hz 单声道 PCM样本的浮点数组。

我写了一个小例子，它将产生一个440Hz的正弦波，并输出到音频设备。它是这样的:

public class NoteGenerator
{public static void main( String[] argv ) throws Exception{final float frequency = 880; // 440Hz for note Afloat increment = (float)(2*Math.PI) * frequency / 44100; // angular increment for each samplefloat angle = 0;AudioDevice device = new AudioDevice( );float samples[] = new float[1024];while( true ){for( int i = 0; i < samples.length; i++ ){samples[i] = (float)Math.sin( angle );angle += increment;}device.writeSamples( samples );}}
}

它基本上是本系列第1部分中代码片段的重写版本。在每个循环迭代中，我们生成下一个1024个正弦波样本，并将其提供给音频设备。稍微修改一下这段代码，比如改变正弦波的频率。例如，如果你把频率加倍，你可以得到高八度的同一个音符。反之亦然。要停止程序，您必须在Eclipse中单击stop按钮来终止它。一个合适的GUI对于这样简单的例子来说有点多余。您可以在 com.badlogic.audio.samples 包中找到源代码。

我提供给您的第二个类是一个Wave文件解码器。使用这个类，您可以读取16位单声道/立体声的Wave文件，采样率为44100Hz。该解码器支持其他一些格式/采样率，但是为了简单起见，我只支持上面提到的配置。实现所有这些功能的类称为 WaveDecoder 。它将把PCM数据从Wave文件转换为flie上的32位浮点采样样本。以下是该类的签名:

public class WaveDecoder
{ public WaveDecoder( InputStream stream ) throws Exception;public int readSamples( float[] samples );
}

又相当简单。在构造函数中，您传递InputStream，从那里读取Wave文件。如果发生错误，将抛出异常。正确实例化该类之后，可以通过调用 WaveDecoder.readSamples() 从Wave文件中读取采样样本。该方法将尝试从Wave文件中读取与传入的samples数组中的元素个数相同的样本。它将返回实际读取的样本数量。如果Wave文件是立体声的，则立体声样本将被均值处理为本系列第1部分中解释的单声道样本。如果方法返回0，您就知道已经到达流的末尾，或者发生了错误。下面是一个简单的例子，如何使用波解码器结合音频设备入从一个Wave文件输出声音:

public class WaveOutput
{public static void main( String[] argv ) throws Exception{AudioDevice device = new AudioDevice( );WaveDecoder decoder = new WaveDecoder( new FileInputStream( "samples/sample.wav" ) );float[] samples = new float[1024];while( decoder.readSamples( samples ) > 0 )device.writeSamples( samples );}
}

我们首先构造音频设备和波解码器，以及一个浮点数组，其中包含从Wave文件中读取的样本。在每个循环迭代中，我们尝试读取1024个样本(样本数组的长度)并将这些样本写入音频设备。就是这样。声音编程真的很简单。示例的代码可以在包 com.badlogic.audio.samples 中找到。接下来你就可以开始，盘它。例如，您可以改变采样的振幅，例如，在将每个采样写入音频设备之前，将每个采样的响度乘以0.5，从而将响度减半。

我将向这个项目添加一些helper类，以可视化我们在本系列中处理/生成的数据。我们还将通过一些漂亮的分析类来扩展这个项目，这些类将允许我们进行适当的节拍检测(can you say Fast Fourier Transform?（快速傅里叶变换）)你会很惊奇它是多么容易做简单的节拍检测?。

结束。

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