MIDI或WAV文件到频率和持续时间的数组

Question

是否有任何脚本/软件/算法允许将MIDI（或WAV）文件转换为<frequency, duration>列表，以便我们可以重播“＆＃39;图像”。这个声音文件，例如，通过C＃中的System.Console.Beep(frequency, duration)函数？

Answer 1

您需要将MIDI，WAV或其他声音文件转换为原始音频样本。然后对于连续的样本块（通常将每个块重叠50％），应用窗口函数（例如汉宁），然后进行FFT，然后取FFT输出区的大小，然后对于音频，通常需要20 * log10的这个幅度得到一个dB值。

Answer 2

对于MIDI，你必须自己解析文件（我已经完成了，我推荐以下两个引用：one和two），或者获取一个MIDI工具包。我不知道.NET的任何内容，here is a Google search。

一旦你得到它，它应该相当容易。使用工具包读入MIDI文件，这将为您提供一组曲目。每个轨道都包含一系列事件，每个事件都有一个相对于前一个事件的时间戳。事件可以是“记录”，“记录关闭”，或者您可能不关心的数百个其他事件之一，并且可以忽略此练习。只需查看“注意事项”和“注意事项”事件。通常，每个音符都是“音符开启”（具有一定的音高和速度，即音量），然后是一段时间后的“音符关闭”（音高相同，速度为0）。

如此武装这些信息，您可以构建一个四重音符表（开始时间，持续时间，音高，速度），其中开始时间是“音符开启”事件的时间，持续时间是两者之间的时间差。 “音符开”和“音符关”，音高/速度是“音符开”的音高/速度。您可以使用this formula将音高转换为频率。

至于WAV / MP3 / AAC / OGG，所有这些技术都与保罗在答案中建议的技术相同。

Answer 3

Paul R对WAV的解释很好。

对于MIDI，你将不得不选择一个曲目并读入MIDI数据。你如何决定哪个曲目取决于你，但你真的只能选择一个，因为你只能使用你的方法从PC扬声器中一次得到一个“音符”。

C＃MIDI教程：http://www.codeproject.com/KB/audio-video/MIDIToolkit.aspx

阅读完毕后，您应该知道如何读取MIDI文件。从那里，您可以将其转换为频率和持续时间。持续时间取决于速度和音符持续的刻度数，音高取决于音符编号及其对应的频率，符合equal temperament。 （如果你想变得非常疯狂，你甚至可以处理其他调音，但我现在不用担心它。）

另外，我相信NAudio has some MIDI classes for reading files，但它们可能不完整。

虽然我们正在疯狂......如果你能有效地解决它（这几乎是不可能的，我想，但是......），对于WAV播放，你可以使用PWM to drive the PC speaker and emulate PCM audio playback。我记得有一些旧的DOS games from Necrobones用来做这个，并且有一个Windows 3.1的驱动程序在我的33MHz笔记本电脑上运行良好，通常点击和叮当。虽然来自托管框架（甚至在没有实时优先级的Windows中）的这种方法可能非常困难。