使用python和Qt创建精确的节拍器

Question

我试图在我的跨平台pyQt程序中添加一个简单的节拍器，但获得准确的计时有很大的困难。使用PyGame的声音系统播放声音似乎效果最好。我试过Phonon，但它根本不一致，而且QSound在我的系统上根本不起作用。我尝试过使用python的时间库和QTimers来处理计时，但QTimeLine似乎工作得最好。

在较低的节奏下的时机并不是太糟糕。在这里和那里仍然是一个问题。然而，更高的节拍根本就不准确。

如有任何想法/建议，我们将不胜感激！

下面是一些代码：

class Metronome(object):
    def init_metronome(self):
        self.metronome_timer = QtCore.QTimeLine(100000)
        self.metronome_timer.valueChanged.connect(self.tick)
        self.metronome_timer.setCurveShape(3) #linear curve

        self.ui.pushButton_metronome.toggled.connect(self.toggle_metronome)
        self.ui.spinBox_metronome_bpm.valueChanged.connect(self.set_metronome_bpm)

        pygame.mixer.init()
        self.sound = pygame.mixer.Sound("./sounds/tick.wav")


    def toggle_metronome(self):
        if self.ui.pushButton_metronome.isChecked() == True:
            self.set_metronome_bpm()
            self.metronome_timer.start()
        else: 
            self.metronome_timer.stop()

    def set_metronome_bpm(self):
        bpm = self.ui.spinBox_metronome_bpm.value()
        self.metronome_timer.setUpdateInterval(60./bpm * 1000)

    def tick(self):
        QtCore.QCoreApplication.processEvents()
        self.sound.play()

Answer 1

我不太熟悉Python和Qt的交互，但我有使用计时器、线程和Qt的经验。

一般的时间限制

Qt中的计时通常是为图形动画制作的。在Qt Timers文档中，它说计时器精确到大约15毫秒，但这取决于平台。在windows中，如果你阅读他们的定时器和系统时钟的documentation，就会发现它们的精确度约为11到16毫秒。

线程优先级

此外，线程的优先级将影响节拍器的结果。您可能应该考虑将线程的优先级设置为time critical (请参见QThread::Priority)，以便系统为您提供更好的计时，然后在您播放完声音后告诉函数执行睡眠(0)或yieldCurrentThread()调用。

QObject连接调用

Qt中的连接调用是使用Qt::AutoConnection完成的，这意味着Qt决定是使用事件队列还是使用直接调用来连接它。对于定时，直接调用是更可取的。

另外，在播放声音之后执行processEvents调用，或者根本不执行。事先这样做会告诉Qt，在到达下一个调用之前，您希望事件队列中的任何其他内容都得到处理。请查看qt event system上的文档。

MIDI文件

据我所知，大多数游戏中生成的声音都是使用MIDI文件完成的。它们很小，其声音循环的渲染在许多平台上都是相当一致的。也许你可以从100个midi文件中选择一个。也有像ScaleTempo这样的项目，但它看起来有点老了(最近一次更新是在2008年)。

希望这能有所帮助。

免责声明:我发布的大部分链接来自Qt5。我主要是在Qt4.7中编程，但据我所知，Qt5的计时器和事件系统(主要是动画后端优化)并没有计划进行改造。