Python でシャトルランプログラムを作りたい！

前提

pythonにてシャトルランプログラムを作っている途中です。

実現したいこと

実際のシャトルランの音源は大体20分までなのですが、pythonでもっと長い時間まであるシャトルランの音源を作りたいです。

beep音を頑張って重ねるか、playsoundか何かしらでwavを流すかで迷っています。
そもそもBeep音はpythonで重ねられますか？また、pythonで流すwavファイルは音程そのままで倍速にできたりするのでしょうか？

発生している問題・エラーメッセージ

現在python標準搭載のbeep音を使っているのですがシャトルランのレベルアップ時のちゃららん　という音楽を流すときに音を重ねられずテンポがずれます。

該当のソースコード

Python
1import winsound
2import time
3from fractions import Fraction
4 
5a=(400)
6b=(0.6)
7 
8winsound.Beep(523,a)
9time.sleep(b)
10 
11winsound.Beep(1046,a)
12time.sleep(b)
13 
14counter=1
15Result=0
16speed = 9
17speed = float(speed)
18print(type(speed))
19while 1:
20 
21    Result+= 1
22    print(Result,'回目')
23 
24    deadline=3600/(speed*1000/20)
25    beeplong=float(deadline)/float(8)
26    v=400*beeplong
27    z=0.6*beeplong
28    y=v+(z*900)
29    x=int((v+(z*1000))/4)
30    print (deadline)
31 
32    winsound.Beep(523,int(v))
33    time.sleep(z)
34    winsound.Beep(587,int(v))
35    time.sleep(z)
36    winsound.Beep(659,int(v))
37    time.sleep(z)
38    winsound.Beep(698,int(v))
39    time.sleep(z)
40    winsound.Beep(783,int(v))
41    time.sleep(z)
42    winsound.Beep(880,int(v))
43    time.sleep(z)
44    winsound.Beep(987,int(v))
45    time.sleep(z)
46    winsound.Beep(1046,int(v))
47    time.sleep(z)
48    counter+=1
49 
50    if 60<deadline*counter:
51        counter=1
52        if speed == 9.0:
53            speed+=1
54        else:
55            speed+=0.5
56        winsound.Beep(523,x)
57        winsound.Beep(587,x)
58        winsound.Beep(659,x)
59        time.sleep(x/1000)
60    else:
61        winsound.Beep(523,int(y))
62        time.sleep(z*0.1)
63 
64    print ('counter=',counter)
65    print ('deadline=',deadline)
66    print ('beeplong=',beeplong)
67    print (deadline*counter)
68    print (v)
69    print (z)
70    print ('speed=',speed)
71 
72 
73    deadline=3600/(speed*1000/20)
74    beeplong=float(deadline)/float(8)
75    v=400*beeplong
76    z=0.6*beeplong
77    y=v+(z*900)
78    x=int((v+(z*1000))/4)
79    print (deadline)
80   
81    winsound.Beep(1046,int(v))
82    time.sleep(z)
83    winsound.Beep(987,int(v))
84    time.sleep(z)
85    winsound.Beep(880,int(v))
86    time.sleep(z)
87    winsound.Beep(783,int(v))
88    time.sleep(z)
89    winsound.Beep(698,int(v))
90    time.sleep(z)
91    winsound.Beep(659,int(v))
92    time.sleep(z)
93    winsound.Beep(587,int(v))
94    time.sleep(z)
95    winsound.Beep(523,int(v))
96    time.sleep(z)
97    counter+=1
98 
99    if 60<deadline*counter:
100        counter=1
101        if speed == 9.0:
102            speed+=1
103        else:
104            speed+=0.5
105        winsound.Beep(523,x)
106        winsound.Beep(587,x)
107        winsound.Beep(659,x)
108        time.sleep(x/1000)
109    else:
110        winsound.Beep(523,int(y))
111        time.sleep(z*0.1)
112 
113    print ('counter=',counter)
114    print ('deadline=',deadline)
115    print ('beeplong=',beeplong)
116    print (deadline*counter)
117    print (v)
118    print (z)
119    print ('speed=',speed)
120

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

シャトルランの速度アップのルールは最初は時速8kmでレベルが２になると時速9kmになりそっからレベルが上がるごとに時速0.5kmずつ速度が上がっていきます。レベルアップの条件は１分ごとに上がっていくだけです。

行動規範の内容に同意します

回答1件

ベストアンサー

まずは

レベル開始時「ピロリ」と１走行中の「ドレミ～」or「～ミレド」のメロディ（楽譜）を用意
各レベルのBPMと走行（繰り返し）回数を計算

します。
あとは音データをMIDI形式で作成するとよいでしょう。和音も表現できますし、音色も指定できます。
MIDIの作成はmusic21を使えば比較的簡単にできます。
参考：
20mシャトルランの速さ
 20mシャトルラン（往復持久走）
シャトルランの楽譜を作ってみた

Python
1from music21 import *
2import math
3
4# レベル開始時のメロディ
5def add_start(s):
6    c = chord.Chord([note.Note('C5'),note.Note('C6')], quarterLength=0.25)
7    s.append(c)
8    c = chord.Chord([note.Note('G4'),note.Note('G5')], quarterLength=0.25)
9    s.append(c)
10    c = chord.Chord([note.Note('D5'),note.Note('D6')], quarterLength=0.5)
11    s.append(c)
12
13# １走行中のメロディ
14def add_run(s, is_up, is_end):
15
16    # 音階の向き
17    ns = [f'{c}4' for c in 'CDEFGAB'] + ['C5']
18    if not is_up:
19        ns.reverse()
20    s.append([note.Note(n) for n in ns])
21
22    # 最後以外は和音が入る
23    if not is_end:
24        c = chord.Chord([note.Note('C4'),note.Note('C3')])
25        s.append(c)
26
27
28s = stream.Stream()
29s.append(meter.TimeSignature('9/4'))
30
31st_cnt = 1   # 累積開始回
32total_cnt = 0# 累積走行数
33for i in range(19):
34
35    # 走行速度 m/h
36    if i == 0:
37        v = 8000
38    else:
39        v = 9000 + 500*(i-1)
40
41    # このレベルの回数
42    loop_cnt = math.ceil( v/60 / 20) # 1min=60sec で20mを何回走れるか
43    # ピッタリならさらに１回
44    if divmod(v/60,20)[1] == 0:
45        loop_cnt += 1
46
47    ed_cnt = st_cnt + loop_cnt - 1 # 累積終了回
48    bpm = 60 / 8000 * v
49    print(f'Lv={i+1:2}, 回数={st_cnt:3}～{ed_cnt:3}({loop_cnt:2}), BPM={bpm:6.2f}, 走行速度={v/1000:4.1f}')
50    st_cnt = ed_cnt + 1
51
52    # MIDIデータの作成
53    s.append(tempo.MetronomeMark(number=bpm))
54    add_start(s)
55    for i in range(loop_cnt):
56        add_run(s, total_cnt%2==0, i == (loop_cnt-1))
57        total_cnt += 1
58
59s.write('midi', 'run.mid')
60print('show')
61s.show()
62"""
63Lv= 1, 回数=  1～  7( 7), BPM= 60.00, 走行速度= 8.0
64Lv= 2, 回数=  8～ 15( 8), BPM= 67.50, 走行速度= 9.0
65Lv= 3, 回数= 16～ 23( 8), BPM= 71.25, 走行速度= 9.5
66Lv= 4, 回数= 24～ 32( 9), BPM= 75.00, 走行速度=10.0
67Lv= 5, 回数= 33～ 41( 9), BPM= 78.75, 走行速度=10.5
68Lv= 6, 回数= 42～ 51(10), BPM= 82.50, 走行速度=11.0
69Lv= 7, 回数= 52～ 61(10), BPM= 86.25, 走行速度=11.5
70Lv= 8, 回数= 62～ 72(11), BPM= 90.00, 走行速度=12.0
71Lv= 9, 回数= 73～ 83(11), BPM= 93.75, 走行速度=12.5
72Lv=10, 回数= 84～ 94(11), BPM= 97.50, 走行速度=13.0
73Lv=11, 回数= 95～106(12), BPM=101.25, 走行速度=13.5
74Lv=12, 回数=107～118(12), BPM=105.00, 走行速度=14.0
75Lv=13, 回数=119～131(13), BPM=108.75, 走行速度=14.5
76Lv=14, 回数=132～144(13), BPM=112.50, 走行速度=15.0
77Lv=15, 回数=145～157(13), BPM=116.25, 走行速度=15.5
78Lv=16, 回数=158～171(14), BPM=120.00, 走行速度=16.0
79Lv=17, 回数=172～185(14), BPM=123.75, 走行速度=16.5
80Lv=18, 回数=186～200(15), BPM=127.50, 走行速度=17.0
81Lv=19, 回数=201～215(15), BPM=131.25, 走行速度=17.5
82"""

投稿2022/09/10 19:37

編集2022/09/11 02:35

8524ba23

総合スコア38352

pimen

2022/09/10 23:22

そのMIDIの音データをパイソン上で倍速にしたりするにはどうすればいいですか？

8524ba23

2022/09/11 00:09

もとから倍速で作成するか、BPMを変更できるソフトで編集するとよいかと思います。

pimen

2022/09/11 08:53

無限に続けたいのでプログラム上で音源を倍速にしていきながら再生していきたいのですが,,,

8524ba23

2022/09/11 09:39

「音源を倍速にしていく」というのは質問本文に書かれている「レベルアップの条件は１分ごとに上がっていくだけ」とは異なるようですが具体的にどのようなルールでしょうか？質問本文に追記ください。

pimen

2022/09/11 12:56

シャトルランの速度アップのルールは最初は時速8kmでレベルが２になると時速9kmになりそっからレベルが上がるごとに時速0.5kmずつ速度が上がっていきます。レベルアップの条件は１分ごとに上がっていくだけです。つまり時速9㎞のLv2から一分後に時速9.5kmのLv３になるとき、20mを走り切る制限時間が8秒から7.58秒になるので音源が約1.05倍速になります。Lv4以降も同様に曲のテンポが何倍ずつ増えていくのかの計算式はコードに書いてあるので、計算式の通りに音源のスピードを変化させる方法が知りたいのです。

8524ba23

2022/09/11 14:10

「音源のスピード」というのがBPMではないとすると、何を指しているのかが分かりませんので説明をお願いします。

pimen

2022/09/12 13:59

音源のスピードはBPMですよ。自分はシャトルランの曲をプログラムを使って曲を無限に続ける方法が知りたいのですが、　音源がどれくらいづつ早くなっていくか計算⇒楽譜を自分で作成していく　というのではなく　プログラムでどのくらい早くなっていくかの計算式を記述⇒プログラムが計算結果をもとに音楽をどんどん生成していく　というようなプログラムが作りたかっただけです。説明不足で本当にすみません。

8524ba23

2022/09/12 14:22

この回答は、今の質問に書かれている > ～20分までなのですが、pythonでもっと長い時間まであるシャトルランの音源を作りたいという内容に対してのものであり、そのような音源は作成できています。さらにこのコメント欄で書かれている「曲を無限に続ける」などというのは質問本文にない条件なので別途質問を立ててはどうでしょうか。

行動規範の内容に同意します