特定频率的简单 Pygame 音频

Question

如何使用 Pygame 中的音频创建永远流畅播放的 440 Hz 声音？我认为这应该很容易，但我不想使用任何愚蠢的文件来完成任务。这样做的最终目的是在按住某个键的同时演奏一个音符，正如我在另一个问题中所问的那样。任何帮助将不胜感激，因为我浪费了大量时间试图找到这个问题的答案。

Answer 1

在收到太多的“ValueError：数组深度必须与混合器通道数匹配”和其他类似错误之后，我发现了这个工作示例 http://www.mail-archive.com/[电子邮件受保护]/msg16140.html。它正确生成可与立体声混音器配合使用的多维 16 位整数数组。下面的最小工作示例，大部分是从上一个链接中提取的，并添加了必要的 pygame 位。在 Python 2.7.2 中使用 pygame.ver '1.9.1release' 进行了测试。

此示例将在立体声设置中从一个扬声器播放 440 Hz 音调，并从另一个扬声器播放 550 Hz 音调。经过一番玩弄持续时间后，我发现如果将“持续时间”变量设置为除整数之外的任何值，声音循环中会弹出可听见的咔嗒声。

import pygame
from pygame.locals import *

import math
import numpy

size = (1366, 720)

bits = 16
#the number of channels specified here is NOT 
#the channels talked about here http://www.pygame.org/docs/ref/mixer.html#pygame.mixer.get_num_channels

pygame.mixer.pre_init(44100, -bits, 2)
pygame.init()
_display_surf = pygame.display.set_mode(size, pygame.HWSURFACE | pygame.DOUBLEBUF)


duration = 1.0          # in seconds
#freqency for the left speaker
frequency_l = 440
#frequency for the right speaker
frequency_r = 550

#this sounds totally different coming out of a laptop versus coming out of headphones

sample_rate = 44100

n_samples = int(round(duration*sample_rate))

#setup our numpy array to handle 16 bit ints, which is what we set our mixer to expect with "bits" up above
buf = numpy.zeros((n_samples, 2), dtype = numpy.int16)
max_sample = 2**(bits - 1) - 1

for s in range(n_samples):
    t = float(s)/sample_rate    # time in seconds

    #grab the x-coordinate of the sine wave at a given time, while constraining the sample to what our mixer is set to with "bits"
    buf[s][0] = int(round(max_sample*math.sin(2*math.pi*frequency_l*t)))        # left
    buf[s][1] = int(round(max_sample*0.5*math.sin(2*math.pi*frequency_r*t)))    # right

sound = pygame.sndarray.make_sound(buf)
#play once, then loop forever
sound.play(loops = -1)


#This will keep the sound playing forever, the quit event handling allows the pygame window to close without crashing
_running = True
while _running:

    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            _running = False
            break

pygame.quit()

Answer 2

440Hz 是什么样的声音？ “440 Hz”有多种类型的波：正弦波、锯齿波、方波等。您可以用长笛演奏 A，这也可能算在内。

假设您想要一个正弦波，看起来您可以使用 pygame.sndarray.samples 生成一个 Sound 对象。 （我还没有测试过这个）您可以使用以下内容创建样本：

samples = [math.sin(2.0 * math.pi * frequency * t / sample_rate) for t in xrange(0, duration_in_samples)]

这希望是基本的正弦波东西。 频率是所需的频率，以Hz为单位。 sample_rate 是生成的音频中每秒的样本数：44100 Hz 是典型值。 duration_in_samples 是音频的长度。 （5 * 44100 == 5 秒，如果您的音频采样率为 44100 Hz。）

看起来您可能必须先将 samples 转换为 numpy.array传递到 pygame.sndarray.samples 。文档表明音频应与 pygame.mixer.get_init 返回的格式匹配，因此适当调整样本，但这是基本思想。 （mixer.get_init 将告诉您上面的 sample_rate 变量，以及您是否需要考虑立体声，以及是否需要调整波的幅度或移动它。 ）

将samples设置为整数个波长，并且它应该循环。