如何在java中创建一个简单但结构良好的乐谱表(乐谱)？

Question

我正在使用非常基本的声音合成在我的游戏中创建音频和效果.基本上,我有一些方法可以在给定频率和幅度和持续时间的情况下播放声音.

对于短语和旋律,我想提出一个基本的符号,这样我就可以轻松地重写或添加新的旋律到代码中(最后也许我可以从文件中读取,但这可能是矫枉过正的).

我不知道如何实现这一点.

我首先创建了一个枚举EqualTemperamentTuning,其中包含所有88个带有MIDI#字段和频率字段的基本钢琴音符.这至少意味着我可以处理音符名称而不是频率.

public enum EqualTemperamentTuning {
    A_0         (1, 27.5),
    A_SHARP_0   (2, 29.1352),
        ...
    C_8         (88, 4186.01);

    private int num;
    private double frequency;

    EqualTemperamentTuning(int num, double frequency){

        this.num = num;
        this.frequency = frequency;
    }

    public double getFrequency(){
        return frequency;
    }

    public double getNum(){
        return num;
    }
}

然后我开始创建更多的对象,首先是一个Note,它包含EqualTemperamentTuning,一个幅度和一个长度:

public class Note {

    /** Note frequency */
    private double frequency;
    /** Note Amplitude */
    private double amplitude;
    /** Note length */
    private int length;     

    public Note(EqualTemperamentTuning tuning, double amplitude, int length){

        this.frequency = tuning.getFrequency();
        this.amplitude = amplitude;
        this.length = length;   
    }

    public double getFrequency(){
        return frequency;
    }

    public double getAmplitude(){
        return amplitude;
    }

    public int getLength(){
        return length;  
    }
}

最后为了定义我想要播放的旋律,我创建了一个NotePhrase类:

public class NotePhrase {

    /** The arrayList of notes*/
    private Note[] notes;

    public NotePhrase(Note[] notes){

        this.notes = notes;
    }

    public double getFrequency(int counter){

        // for each note in the array
        for (int i = 0; i< notes.length; i++){

            // for each unit of length per note
            for (int j=0; j<notes[i].getLength(); j++){

                counter--;

                // return the frequency at this point
                if (counter <= 0) return notes[i].getFrequency();

            }
        }
        return -1;  
    }
}

然后在我的音频生成类中,我有一个循环(带计数器),它从波形发生器生成样本.每次我需要播放一个新样本时,它会根据上面的NotePhrase.getFrequency(int counter)方法设置wave的频率.这应该(我还没有真正测试过!)只是根据频率和幅度播放NotePhrase旋律(待添加).

问题是,它看起来并不优雅,更具体地说,以任何一种清晰的方式"写"旋律是非常困难的.我必须编写一大堆新的Note对象,然后使用它们的数组构造一个NotePhrase对象......对我来说,如何硬编码这些旋律然后在之后轻松切换它们并不明显.

我真的想创建一个Melodies或类似的东西,我可以轻松地为每个不同的旋律硬编码人类易读的配置,然后当我想使用它们时,只需将枚举类型传递给音频播放器. .

我得到的最好的是:

private static enum Melody {
    NOKIA_RINGTONE ( new Note(EqualTemperamentTuning.E_5, 0.5, 1), new Note(EqualTemperamentTuning.D_5, 0.5, 1))
    ;

    private Note[] notes = new Note[2];

    Melody (Note note1, Note note2){
        this.notes[0] = note1;
        this.notes[1] = note2;
    }
}

然后我将在运行时加载到NotePhrase对象中.这不是很好,因为我必须为具有不同音符量的旋律创建一个新的构造函数.如果我以相反的方式进行并用一系列音符构造枚举,那么我只是在其他地方"写"旋律,这两部分看起来更令人困惑......

所以我坚持如何正确地构建它？即要创建什么类以及应该保留哪些信息...我想让这个"正确"因为,我可能希望将来扩展包含效果(回声等)的符号,我已经找到了我的非常很少的经验,正确的类,结构和关系(甚至名称)可以使我的程序非常容易或难以理解.

对于这篇文章道歉,这可能不是一个非常好的(咳咳)问题,但作为一个java和OOP初学者,任何提示都会非常受欢迎!

编辑**

感谢您的回答和建议,非常有帮助.考虑到这个案例中给出的答案,让我重新思考我的一般音频实现,现在非常不稳定.不知道我应该把谁标记为正确,因为我真的只是将所有建议都放在船上并尝试从那里开始.

Answer 1

不要对 Melody 使用枚举，因为 Melody 并不代表真正的常量，而是代表音符数据的集合。我建议也不使用数组，而是使用ArrayList<Note>更灵活的数组。

在 Melody 中，我将音符与小节和节拍联系起来，并为 Melody 类提供 addNote(Note, intmeasure,intbeatFraction)，与删除音符相同。

考虑将 12 个核心音符设为枚举，然后使用它们加上一个八度整数来创建一个 Note 对象。

...这个练习有很多方法可以进行。“关键”是不断尝试。