Python メトロノーム Musician の検討５

2015-06-01（月）晴れ

　相変わらず、しつこく、どうでも良いようなことをしています。でも、検討と試作、テストは、概ね完了したような気がします。

　前回は制御方法を簡単にする事を検討しました。もう一つ残っているのは、テンポの正確さの確保です。専用の機械でなく、しかも携帯電話のプログラム制御となると、処理の輻輳などでテンポの正確さが落ちることがあります。音を出さないで画面の点滅だけだと、十分に速いので問題はありません。問題は音を出したときです。

　仕様の４０～２２０拍／分の範囲でみると、一つの音だけを使っているVer3.2では下図のようななります。

　

（Ａ）の部分はテンポが遅いので処理速度も充分であり、正確に動く範囲
（Ｃ）は、前に出した音（サウンドオブジェクト）がビジーなので、Pythonがエラーを
　　　検知する範囲です。動かないと、はっきり分かります。
（Ｂ）が問題で、エラーにはならないが、処理時間が無視できずにテンポが遅くなる範囲です。一見、問題なく動いているようで、実は不正確、、ということです。ただ、音を一つしか使わない場合は（Ｃ）のエラー検知範囲が広く、あまり困らないようです。

　拍子機能を入れると、「ピ」「カチ」　という２つの音を使います。２拍子だと交互に使うことになります。これは、「Python メトロノーム　Musician の検討３」で出てきた、２つのサウンドオブジェクトを交互に使う、裏技的な動きです。交互に使われるので、次の使用までに時間的余裕があり、Ｐｙｔｈｏｎがサウンドオブジェクトのビジーを検知できません。エラーにはなりませんが、処理の輻輳などでテンポが遅くなります。図２のように（Ｂ）の範囲が、かなり大きくなります。

　そこで、３つの対策ルーチンを入れることにしました。

（１）ビジーエラーを自分で検出する。毎回、両方ののサウンドオブジェクトのビジー状態を自分で調べて、エラー検出を行う。

（２）ハードウエア・クロック（１マイクロ秒で単位で動いている）を使って、音の処理に戻ってくるまでの周期を調べる。何パーセントかずれるのが続いたらエラーにする。（下記（３）の修正が効かないくらいのケース）

（３）周期を決めるタイマのタイマ値を、少し小さめから開始する。ハードウエア・クロックを使って、毎回、正しい周期との差分をみて、徐々に増やして修正し合わせ込んでゆく（概ね４拍くらいで合わせ込みが終わるようにする）。
　合わせて、上下に一定幅を超えてずれたら、少しずつ修正する。

　基本的には（１）の対策で、Ｖｅｒ３．２と同程度にはなりました。また、（３）により、携帯電話によって異なる処理時間の影響を除くことが出来ました。（１）、（３）が効いているので、（２）が検出されることはないようですが、入れたままとします。

　これで何とか、検討と試作、テストは、概ね完了したようです。