Синтез и запись звука в Java 2

Синтез звука заключается в создании MIDI-последовательности — объекта класса sequence — каким-либо способом: с микрофона, линейного входа, синтезатора, из файла, или просто создать в программе, как это делается в листинге 15.18.

Сначала создается пустая последовательность одним из двух конструкторов:

Sequence(float divisionType, int resolution)

Sequence(float divisionType, int resolution, int numTracks)

Первый аргумент divisionType определяет способ отсчета моментов (ticks) MIDI-событий — это одна из констант:

• PPQ (Pulses Per Quarter note) — отсчеты замеряются в долях от длительности звука в четверть;
• SMPTE_24, SMPTE_25, SMPTE_so, SMPTE_30DROP (Society of Motion Picture and Television Engineers) — отсчеты в долях одного кадра, при указанном числе кадров в секунду.

Второй аргумент resolution задает количество отсчетов в указанную единицу, например,

Sequence seq = new Sequence)Sequence.PPQ, 10);

задает 10 отсчетов в звуке длительностью в четверть.

Третий аргумент numTracks определяет количество дорожек в MIDI-после-довательности.

Потом, если применялся первый конструктор, в последовательности создается одна или несколько дорожек:

Track tr = seq.createTrack() ;

Если применялся второй конструктор, то надб получить уже созданные конструктором дорожки:

Track[] trs = seq.getTracks();

Затем дорожки заполняются MIDI-событиями с помощью MIDl-сообще-ний. Есть несколько типов сообщений для разных типов событий. Наиболее часто встречаются сообщения типа shortMessage, которые создаются конструктором по умолчанию и потом заполняются методом setMessageo:

ShortMessage msg = new ShortMessage(); 

rasg.setMessage(ShortMessage.NOTEJDN, 60, 93);

Первый аргумент указывает тип сообщения: NOTE_ON — начать звучание, NOTE_OFF — прекратить звучание и т. д. Второй аргумент для типа NOTE_ОN показывает высоту звука, в стандарте MIDI это числа от 0 до 127, 60 — нота "до" первой октавы. Третий аргумент означает "скорость" нажатия клавиши MIDI-инструмента и по-разному понимается различными устройствами.

Далее создается MIDI-событие:

MidiEvent me = new MidiEvent{msg, ticks);

Первый аргумент конструктора msg — это сообщение, второй аргумент ticks — время наступления события (в нашем примере проигрывания ноты "до") в единицах последовательности seq (в нашем примере в десятых долях четверти). Время отсчитывается от начала проигрывания последовательности.

Наконец, событие заносится на дорожку:

tr.add(me);

Указанные действия продолжаются, пока все дорожки не будут заполнены всеми событиями. В листинге 15.18 это делается в цикле, но обычно MIDI-события создаются в методах обработки нажатия клавиш на обычной или специальной MIDI-клавиатуре. Еще один способ — вывести на экран изображение клавиатуры и создавать MIDI-собьгшя в методах обработки нажатий кнопки мыши на этой клавиатуре.

После создания последовательности ее можно проиграть, как в листинге 15.17, или записать в файл или выходной поток. Для этого вместо метода start() надо применить метод startRecording (), который одновременно и проигрывает последовательность, и подготавливает ее к записи, которую осуществляют статические методы:

write(Sequence in, int type, File out)

write(Sequence in, int type, OutputStream out)

Второй аргумент type задает тип MIDI-файла, который лучше всего определить для заданной последовательности seq статическим методом getMidiFiieTypes(seq). Данный метод возвращает массив возможных типов. Надо воспользоваться нулевым элементом массива, ,Все это. показало в листинге 15.18. 

Листинг 15.18. Создание MIDI-последовательности нот звукоряда 

import javax.sound.midi. *; 

import java.io.*;

class SynMIDI {

SynMIDI() {

play(synth());

}

public Sequence synth(){ 

Sequence seq = null;

try{

// Последовательность будет отсчитывать по 10 

// MIDI-событий на Звук длительйостью в четверть 

seq = new Sequence(Sequence.PPQ, 10); 

// Создаем в последовательности одну дорожку 

Track tr = seq.createTrack();

for (int k = 0; k < 100; k++){

ShortMessage msg = new ShortMessage();

// Пробегаем MIDI-ноты от номера 10 до 109 

msg.setMessage(ShortMessage.NOTE_ON, 10+k, 93);

// Будем проигрывать ноты через каждые 5 отсчетов 

tr.add(new MidiEvent(msg, 5*k));

msg = null;

}

} catch (Exception e) { 

System, err.printing "From synth(): "+e);

System.exit (0);

}

return seq;

}

public void play (Sequence seq) { 

try{

Sequencer sequencer = MidiSystem.getSequencer(); 

if (sequencer = null){

System.err.println("Sequencer is not supported"); 

System.exit(0); 

}

sequencer.open(); 

sequencer.setSequence(seq); 

sequencer.startRecording();

int[] type = MidiSystem.getMidiFileTypes(seq); 

MidiSystem.write(seq, type[0], new File("gammas.mid")); 

}catch(Exception e) {

System.err.println("From play(): " + e); 

} 

} 

public static void main(String[] args)(

new SynMIDI(); 

} 

}

К сожалению, объем книги не позволяет коснуться темы о работе с синтезатором (synthesizer), микширования звука, работы с несколькими инструментами и прочих возможностей Java Sound API. В документации SUN J2SDK, в каталоге docs\guide\sound\prog_guide, есть подробное руководство программиста, а в каталоге demo\sound\src лежат исходные тексты синтезатора, использующего Java Sound API.