实时控制音频播放：基于PyAudio的无固定时长声音生成与停止

本文旨在解决在使用PyAudio生成音频时，如何实现按下按钮开始播放声音，松开按钮立即停止播放的需求。通过修改原代码的循环结构，并移除不必要的延时和标志位重置，实现了音频的实时控制。同时，将停止音频流的操作移出循环，确保在需要停止时能够正确执行。

原始代码中存在一个问题，即在播放音频的while循环中，设置了time.sleep(1)和play = False，导致音频只播放一次就停止。为了实现按下按钮持续播放，松开按钮立即停止的效果，需要对循环结构进行调整，并确保在适当的时机停止音频流。

以下是修改后的代码示例：

import time
from rtmidi.midiutil import open_midiinput
import numpy as np
import pyaudio

p = pyaudio.PyAudio()
# play = True  # 移除 play 标志位

volume = 0.5  # range [0.0, 1.0]
fs = 44100  # sampling rate, Hz, must be integer
# duration = 5.0  # in seconds, may be float #Duration已经不需要了
fA = 440.0  # sine frequency, Hz, may be float
fB = 493.88
fC = 523.25
fD = 587.33

frekvence = 440


frekvence_seznam = {
    (144, 32): fA,
    (144, 33): fB,
    (144, 34): fC,
    (144, 35): fD,


}

port = 0

midiin, port_name = open_midiinput(port)

stream = None #初始化stream

try:
    while True:
        msg = midiin.get_message()

        if msg:
            # klic = tuple(vstupni_list[:2])
            message = msg
            klic = message[0]
            lepsi_klic = tuple(klic[:2])
            print(message[0])

            if lepsi_klic in frekvence_seznam:
                print("je to tam")
                frekvence = frekvence_seznam[lepsi_klic]

                period = 2 * np.pi
                x = period * np.arange(fs * 0.1) * frekvence / fs #减小duration，避免卡顿

                sinus = np.sin(x)
                square = np.sign(sinus)
                triangle = 2/np.pi * np.arcsin(np.sin(x))
                saw = abs((x % period) - 1)
                curvy_triangle = (abs((x % period) - 1)) ** 2

                samples = (triangle).astype(np.float32)

                # for paFloat32 sample values must be in range [-1.0, 1.0]
                if stream is None or not stream.is_active(): #检查stream是否已经被初始化或关闭
                    stream = p.open(format=pyaudio.paFloat32,
                                    channels=1,
                                    rate=fs,
                                    output=True)

                vysledek = volume * samples

                # spusteni zvuku
                stream.write(vysledek) #移除while循环，持续播放

            elif lepsi_klic == (144, 81):
                exit()
            else: #按键抬起时停止播放
                if stream is not None and stream.is_active():
                    stream.stop_stream()
                    # stream.close() # stream close放到循环外
except KeyboardInterrupt:
    print("Exiting program")
finally:
    if stream is not None and stream.is_active():
        stream.stop_stream()
    if stream is not None:
        stream.close()
    p.terminate()

修改说明：

1. 移除play标志位和time.sleep(1)： 不再使用play标志位控制循环，直接在接收到MIDI消息时播放音频。移除了time.sleep(1)，避免了不必要的延时。
2. 将stream.stop_stream()移到按键抬起事件处理中： 当检测到MIDI按键抬起事件时（或者其他停止播放的条件），调用stream.stop_stream()停止音频流。
3. 初始化stream： 在while循环之前初始化stream为None，并在需要播放音频时才创建音频流。并且在每次播放前检查stream是否已经被初始化或关闭，避免重复创建。
4. 异常处理： 使用try...except...finally结构来确保程序在退出时正确关闭音频流和PyAudio。KeyboardInterrupt 用于捕获 Ctrl C 等中断信号，finally 块确保在任何情况下都能释放资源。
5. 减小duration: 减小np.arange中的duration，避免卡顿。

注意事项：

• 确保MIDI输入设备已正确连接并配置。
• 根据实际需求调整volume、fs和frekvence_seznam等参数。
• stream.close()和p.terminate()需要在程序结束时调用，以释放资源。建议将其放在finally块中。
• 可以根据需要添加更复杂的控制逻辑，例如音量控制、音调调整等。

总结：

通过修改循环结构，并移除不必要的延时和标志位，可以实现基于PyAudio的实时音频播放控制。关键在于在适当的时机启动和停止音频流，并确保资源的正确释放。上述代码提供了一个基本的框架，可以根据实际需求进行扩展和定制。

以上是实时控制音频播放：基于PyAudio的无固定时长声音生成与停止的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！