Swift 固体节拍器系统

Question

我正在尝试构建一个可靠的实体系统，以使用 SWIFT 在我的应用程序中构建节拍器。

到目前为止，我已经使用 NSTimer 构建了一个看似可靠的系统。我现在遇到的唯一问题是，当计时器启动时，前两次点击是关闭时间，但随后它会陷入一个可靠的时间范围。

现在，经过我的研究，我看到人们提到你应该使用其他不依赖 NSTimer 的音频工具。或者如果你选择使用 NSTimer 那么它应该在它自己的线程上。现在我看到很多人对此感到困惑，包括我自己，我很想深入了解节拍器业务的真相，解决这个问题，并与所有正在苦苦挣扎的人分享。

更新

因此，在我上次收到反馈后，我已经实现并清理了这一点。此时，我的代码的结构如下。它正在播放。但一开始我仍然快速点击 2 次，然后就稳定下来了。

对于我对此事的无知，我深表歉意。我希望我走在正确的道路上。

我目前也在制作另一种方法的原型(prototype)。我有一个非常小的音频文件，只需单击一下，其末尾就有死区，并具有正确的持续时间，直到达到特定节奏的循环点为止。我正在循环这个并且效果很好。但唯一的事情是我无法检测视觉更新的循环点，所以我的基本 NStimer 只是检测正在处理的音频下方的时间间隔，并且它似乎自始至终匹配得很好，没有延迟。但我还是宁愿用这个 NSTimer 来实现这一切。如果你能很容易地发现我的错误，那么在正确的方向上再踢一脚就太好了，我相信它很快就会起作用!非常感谢。

    //VARIABLES 
    //AUDIO
    var clickPlayer:AVAudioPlayer = AVAudioPlayer()
    let soundFileClick = NSBundle.mainBundle().pathForResource("metronomeClick", ofType: ".mp3")

    //TIMERS
    var metroTimer = NSTimer()
    var nextTimer = NSTimer()

    var previousClick = CFAbsoluteTimeGetCurrent()    //When Metro Starts Last Click


    //Metro Features
    var isOn            = false
    var bpm             = 60.0     //Tempo Used for beeps, calculated into time value
    var barNoteValue    = 4        //How Many Notes Per Bar (Set To Amount Of Hits Per Pattern)
    var noteInBar       = 0        //What Note You Are On In Bar


    //********* FUNCTIONS ***********

func startMetro()
{
     MetronomeCount()

    barNoteValue    = 4         // How Many Notes Per Bar (Set To Amount Of Hits Per Pattern)
    noteInBar       = 0         // What Note You Are On In Bar
    isOn            = true      //

        }

        //Main Metro Pulse Timer
        func MetronomeCount()
        {
            previousClick = CFAbsoluteTimeGetCurrent()

        metroTimer = NSTimer.scheduledTimerWithTimeInterval(60.0 / bpm, target: self, selector: Selector ("MetroClick"), userInfo: nil, repeats: true)

        nextTimer = NSTimer(timeInterval: (60.0/Double(bpm)) * 0.01, target: self, selector: "tick:", userInfo: ["bpm":bpm], repeats: true)
    }


    func MetroClick()
    {
        tick(nextTimer)
    }

    func tick(timer:NSTimer)
    {
        let elapsedTime:CFAbsoluteTime = CFAbsoluteTimeGetCurrent() - previousClick
        let targetTime:Double = 60/timer.userInfo!.objectForKey("bpm")!.doubleValue!
        if (elapsedTime > targetTime) || (abs(elapsedTime - targetTime) < 0.003)
        {
            previousClick = CFAbsoluteTimeGetCurrent()

            //Play the click here
            if noteInBar == barNoteValue
            {
                clickPlayer.play()    //Play Sound
                noteInBar = 1
            }
            else//If We Are Still On Same Bar
            {
                clickPlayer.play()    //Play Sound
                noteInBar++             //Increase Note Value
            }

            countLabel.text = String(noteInBar)     //Update UI Display To Show Note We Are At
        }

    }

Answer 1

纯粹使用 NSTimer 构建的节拍器不会非常准确，正如 Apple 在其文档中所解释的那样。

Because of the various input sources a typical run loop manages, the effective resolution of the time interval for a timer is limited to on the order of 50-100 milliseconds. If a timer’s firing time occurs during a long callout or while the run loop is in a mode that is not monitoring the timer, the timer does not fire until the next time the run loop checks the timer.

我建议使用一个NSTimer，它在每个所需的滴答声中触发大约 50 次(例如，如果您想要每分钟 60 次滴答声，则可以使用 NSTimeInterval 大约为 1/50 秒。

然后，您应该存储一个CFAbsoluteTime，它存储“最后一个刻度”时间，并将其与当前时间进行比较。如果当前时间和“最后一个刻度”时间之间的差异的绝对值小于某个容差(我会将其设置为每个间隔的刻度数的 4 倍，例如，如果您选择 1/50 秒每次 NSTimer 触发，您应该应用大约 4/50 秒的容差)，您可以播放“滴答声”。

您可能需要校准容差才能达到所需的精度，但这个一般概念将使您的节拍器更加准确。

以下是有关 another SO post 的更多信息。它还包括一些使用我讨论的理论的代码。我希望这有帮助!

更新您计算公差的方式不正确。在计算中，请注意容差与 bpm 的平方成反比。这样做的问题是容差最终将小于计时器每秒触发的次数。看看this graph看看我的意思。这会在高 BPM 时产生问题。另一个潜在的错误来源是您的顶部边界条件。您确实不需要检查容忍度的上限，因为从理论上讲，计时器那时应该已经启动了。因此，如果耗时大于理论时间，你可以不管它。 (例如，如果耗时是 0.1 秒，而真实 BPM 的实际时间应该是 0.05 秒，那么无论您的容忍度如何，您都应该继续并触发计时器)。

这是我的计时器“tick”功能，它似乎工作正常。您需要对其进行调整以满足您的需求(包括悲观情绪等)，但它在概念上是有效的。

func tick(timer:NSTimer) {
    let elapsedTime:CFAbsoluteTime = CFAbsoluteTimeGetCurrent() - lastTick
    let targetTime:Double = 60/timer.userInfo!.objectForKey("bpm")!.doubleValue!
    if (elapsedTime > targetTime) || (abs(elapsedTime - targetTime) < 0.003) {
        lastTick = CFAbsoluteTimeGetCurrent()  
        # Play the click here
    }
}

我的计时器初始化如下:nextTimer = NSTimer(timeInterval: (60.0/Double(bpm)) * 0.01，target:self，selector:“tick:”，userInfo:[“bpm”:bpm] ，重复:正确)