Начинающий цифровой синтезатор

Проверьте Фриника. Это полнофункциональная музыкальная рабочая станция, реализованная на Java (с открытым исходным кодом). Используя API, вы можете запускать midi-события через синтезатор, читать необработанный звук и записывать его в файл WAV (см. Ссылку на исходный код ниже).

Дополнительная информация:

• Зона разработчика Frinika
• Исходный код для инструмента рендеринга midi

1. Эта проблема в основном связана с отображением функций в массивы чисел. Здесь действительно пригодится язык, поддерживающий первоклассные функции.

2. Проверить http://www.harmony-central.com/Computer/Programming и http://www.developer.com/java/other/article.php/3071021 для некоторой информации, связанной с Java.

3. Если вы не знаете базовых концепций кодирования звуковых данных, то прочтите http://en.wikipedia.org/wiki/Sampling_rate

4. Канонический формат WAVE очень прост, см. http://www.lightlink.com/tjweber/StripWav/Canon.html. Заголовок (первые 44 байта) + волновые данные. Для этого вам не нужна никакая библиотека.

В C / C++ соответствующая структура данных будет выглядеть примерно так:

typedef struct _WAVstruct
{
    char headertag[4];
    unsigned int remnantlength;
    char fileid[4];

    char fmtchunktag[4];
    unsigned int fmtlength;
    unsigned short fmttag;
    unsigned short channels;
    unsigned int samplerate;
    unsigned int bypse;
    unsigned short ba;
    unsigned short bipsa;

    char datatag[4];
    unsigned int datalength;

    void* data; //<--- that's where the raw sound-data goes
}* WAVstruct;

Насчет Java я не уверен. Я думаю, вам придется заменить «struct» на «class» и «void * data» на «char [] data» или «short [] data» или «int [] data», что соответствует количеству битов на образец, как определено в поле bipsa.

Чтобы заполнить его данными, вы должны использовать что-то вроде этого в C / C++:

int data2WAVstruct(unsigned short channels, unsigned short bipsa, unsigned int samplerate, unsigned int datalength, void* data, WAVstruct result)
{
    result->headertag[0] = 'R';
    result->headertag[1] = 'I';
    result->headertag[2] = 'F';
    result->headertag[3] = 'F';
    result->remnantlength = 44 + datalength - 8;
    result->fileid[0] = 'W';
    result->fileid[1] = 'A';
    result->fileid[2] = 'V';
    result->fileid[3] = 'E';

    result->fmtchunktag[0] = 'f';
    result->fmtchunktag[1] = 'm'; 
    result->fmtchunktag[2] = 't';
    result->fmtchunktag[3] = ' ';
    result->fmtlength = 0x00000010;
    result->fmttag = 1;
    result->channels = channels;
    result->samplerate = samplerate;
    result->bipsa = bipsa;
    result->ba = channels*bipsa / 8;
    result->bypse = samplerate*result->ba;

    result->datatag[0] = 'd';
    result->datatag[1] = 'a';
    result->datatag[2] = 't';
    result->datatag[3] = 'a';
    result->datalength = datalength;

    result->data = data; // <--- that's were the data comes in

    return 0; // an error code, not implemented, yet ...; in Java: return result
}

Опять же, я не уверен насчет Java, но преобразование должно быть простым, если вы преобразуете указатель void в массив, соответствующий битрейту.

Затем просто запишите всю структуру в файл, чтобы получить воспроизводимый волновой файл.

Во время учебы на степень моим диссертационным проектом было создание модульного синтезатора на основе Java, и университет, в котором я учился, счел нужным сделать мой отчет общедоступным:

Программный модульный синтезатор на Java

Я не знаю, помогает ли это, но если вы можете использовать MIDI для чего-нибудь, вам следует проверить JFuge.