Goでサウンドプログラミング（超入門レべル）

Nim言語でやったのを、Go言語でもやってみようと思います。
https://qiita.com/mk2/items/bc41f9dfee6669083dbb

「ド」の音を再生する

cgo経由でmmsystem.hを利用します。Goのコードですが、ほとんどCのような感じですね。

package main

// #cgo LDFLAGS: -lwinmm
// #include <stdlib.h>
// #include <windows.h>
// #include <mmsystem.h>
import "C"
import (
    "bufio"
    "fmt"
    "math"
    "os"
    "unsafe"
)

const (
    SRATE    = 44410
    PI       = 3.14159286
    B_TIME   = 1.0
    F0       = 440.0
    AMP      = 40.0
    DATA_LEN = int(SRATE * B_TIME)
)

func main() {
    var (
        hWave C.HWAVEOUT
        whdr  C.WAVEHDR
        wfe   C.WAVEFORMATEX
    )

    bWave := (*[DATA_LEN]byte)(C.malloc(C.ulonglong(DATA_LEN)))

    for cnt := 0; cnt < DATA_LEN; cnt++ {
        bWave[cnt] = byte(AMP * math.Sin(float64(2.0*PI*F0*float32(cnt)/SRATE)))
    }

    wfe.wFormatTag = C.WAVE_FORMAT_PCM
    wfe.nChannels = 1
    wfe.nSamplesPerSec = SRATE
    wfe.nAvgBytesPerSec = SRATE
    wfe.wBitsPerSample = 8
    wfe.nBlockAlign = wfe.nChannels * wfe.wBitsPerSample / 8

    C.waveOutOpen(&hWave, C.WAVE_MAPPER, &wfe, 0, 0, C.CALLBACK_NULL)

    whdr.lpData = C.LPSTR(unsafe.Pointer(bWave))
    whdr.dwBufferLength = C.ulong(DATA_LEN)
    whdr.dwFlags = C.WHDR_BEGINLOOP | C.WHDR_ENDLOOP
    whdr.dwLoops = 1

    C.waveOutPrepareHeader(hWave, &whdr, C.uint(unsafe.Sizeof(C.WAVEHDR{})))
    C.waveOutWrite(hWave, &whdr, C.uint(unsafe.Sizeof(C.WAVEHDR{})))

    reader := bufio.NewReader(os.Stdin)
    fmt.Println("Enterを押したら終了します...")
    reader.ReadString('\n')
}

MIDIファイルを作成する（おーぷんMIDIぷろじぇくと利用）

cgo経由でおーぷんMIDIぷろじぇくとが提供している、MIDIDataライブラリを利用します。DLLやヘッダファイルなどはNim言語のときのものを流用します。

これもほぼCのような感じですね。

package main

// #cgo windows LDFLAGS: -L. -lMIDIData
// #include "MIDIData.h"
import "C"

func main() {
    var midiData = C.MIDIData_Create(C.MIDIDATA_FORMAT0, 1, C.MIDIDATA_TPQNBASE, 120)
    var midiTrack = C.MIDIData_GetFirstTrack(midiData)
    C.MIDITrack_InsertTrackNameA(midiTrack, 0, C.CString("doremi"))
    C.MIDITrack_InsertTempo(midiTrack, 0, 60000000/120)
    C.MIDITrack_InsertProgramChange(midiTrack, 0, 0, 1)

    C.MIDITrack_InsertNote(midiTrack, 0, 0, 60, 100, 120)
    C.MIDITrack_InsertNote(midiTrack, 120, 0, 62, 100, 120)
    C.MIDITrack_InsertNote(midiTrack, 240, 0, 64, 100, 120)

    C.MIDITrack_InsertEndofTrack(midiTrack, 360)
    C.MIDIData_SaveAsSMFA(midiData, C.CString("doremi.midi"))
    C.MIDIData_Delete(midiData)
}

MIDIファイルを作成する（gomidi利用）

cgoを使わずに、gomidiを利用してMIDIファイルを作成します。

最初、生成するMIDIのtickをおーぷんMIDIぷろじぇくとでやった例と同じように120でやっていたのですが、短すぎておかしいなーと思っていたところ、gomidiはデフォルト960TPQN（1tickがどのくらいの秒数になるかを決める値？）でMIDIファイルを生成するらしいということがわかりました。

おーぷんMIDIぷろじぇくとの例と同じように120TPQNにできないかと思ったのですが、イマイチ設定がわからなかったので、いったん960TPQNのまま同等のファイルが生成できるよう変更しました。

package main

import (
    "fmt"
    "os"
    "path/filepath"

    "gitlab.com/gomidi/midi/writer"
)

func main() {
    dir, _ := os.Getwd()
    f := filepath.Join(dir, "smf-test.mid")

    if _, err := os.Stat(f); os.IsExist(err) {
        os.Remove(f)
    }

    err := writer.WriteSMF(f, 1, func(wr *writer.SMF) error {
        writer.TrackSequenceName(wr, "doremi")
        writer.TempoBPM(wr, 120)
        writer.ProgramChange(wr, 1)

        writer.NoteOn(wr, 60, 100)
        wr.SetDelta(960)
        writer.NoteOff(wr, 60)

        writer.NoteOn(wr, 62, 100)
        wr.SetDelta(960)
        writer.NoteOff(wr, 62)

        writer.NoteOn(wr, 64, 100)
        wr.SetDelta(960)
        writer.NoteOff(wr, 64)
        writer.EndOfTrack(wr)
        return nil
    })

    if err != nil {
        fmt.Printf("could not write SMF file %v\n", f)
        return
    }

}

ソースコード