Ejercicios: el sonido

Estos ejercicios practican esta parte sobre el código real: el secuenciador, el tempo y el compás, los instrumentos, el mezclador, MIDI, las exportaciones y la traza. Cada uno dice qué ya existe, para que lo amplíes en lugar de volver a construirlo. Algunos son cosas que probar en la aplicación y escuchar; otros son piezas de Rust con un final claro; los que se llaman «Piénsalo» son preguntas, sin código que escribir.

Haz los de Rust en una rama propia. Ejecuta cargo test después de cada cambio, y cargo fmt --all --check y cargo clippy --workspace --all-targets -- -D warnings antes de dar uno por terminado: la CI ejecuta los tres. Varios ejercicios amplían el formato del archivo de proyecto; cada uno necesita el siguiente número de formato libre, así que si haces dos, el segundo toma el número siguiente al del primero.

Temporización, tempo y compás

1. Un mapa de compases dentro de un patrón (lineup-core, difícil)

La canción ya tiene un mapa de compases: Meter guarda la TimeSignature inicial y una lista ordenada de TimeMarkers, y bar_at, time_at y click la leen (ver Tempo, compás, swing y sensación). Un Pattern sigue teniendo un solo time: Option<TimeSignature>, así que una parte que cambia de compás en cada compás se corta en un patrón por cada tramo de compases.

Haz que un patrón tenga un mapa de compases propio, con cambios en las barras de compás. Pattern::length cuenta pasos, y un compás ya no es un número fijo de ellos, así que:

• ¿Qué código que le pregunta a TimeSignature::steps_per_bar o a Meter::bar_at por un patrón tendría que preguntarle al mapa del patrón: las herramientas de notas, Project::pattern_clicks, las líneas de compás del piano roll?
• ¿Qué deberían preguntar la lista de reproducción y el piano roll cuando un clip empieza a mitad de un patrón?
• ¿Cómo lo tendría en cuenta format_for, para que un patrón en un solo compás se escriba exactamente como ahora?

Empieza por Meter en lugar de inventar un segundo tipo. bar_at recorre los tramos entre marcas uno por uno. ¿Por qué no puede usar simplemente partition_point sobre las marcas, como otras listas ordenadas del programa? ¿Qué necesitaría guardar junto a cada marca para que eso fuera posible?

Practica: leer una estructura de datos existente antes de ampliarla, aritmética de compases, mantener los archivos compatibles.

2. El swing de oído (la aplicación, fácil)

Abre Midnight Shuffle y tócala con el control Swing en recto, 50 y 100. ¿Qué instrumento muestra más el cambio? ¿Qué ajuste suena a marcha, y cuál a shuffle?

Después, calcúlalo. A 96 BPM, ¿cuántos milisegundos después del pulso empieza la segunda corchea en recto, en 50 y en 100? (Un pulso son 96 ticks, y swing::delay dice cuántos ticks tarde llega la segunda corchea.) A 120 BPM la tercera nota de un tresillo llega 333 ms después del pulso: ¿por qué la respuesta para 100 no es 333 ms a 96 BPM? Comprueba tus respuestas con una traza: la columna late_ms.

Practica: convertir ticks en tiempo.

3. El swing en Rust (lineup-core, medio)

swing.rs retrasa la segunda corchea de cada pulso cuando las notas se tocan: lee delay, swung, swings_in y Project::played_notes.

• Escribe un test de que una nota sostenida desde la segunda semicorchea de un pulso (paso 1) hasta la segunda corchea termina 16 ticks más tarde con swing completo en un canal de piano, pero no en uno de batería. ¿Qué argumento de swung marca la diferencia, y por qué un golpe de batería no debería alargarse?
• Añade swing de semicorcheas: dentro de cada corchea, retrasa la segunda semicorchea de cada par en una cantidad menor, elegida por un segundo campo o un enum SwingUnit. ¿Qué ticks se mueven, y cuánto con swing completo? Escribe un test de que los pares de semicorcheas siguen durando lo mismo en total, y de que las notas escritas no cambian. ¿Qué debe decir swings_in de 6/8, donde las semicorcheas también van de dos en dos? ¿Qué más toca el ajuste nuevo: el archivo del proyecto, el control, la exportación MIDI?

Practica: aritmética con ticks, tests unitarios con números exactos, mantener separados tocar y editar.

4. Compases irregulares de oído (la aplicación, fácil)

• Abre Ajde Jano y, en el cuadro Compás, escribe 7 sobre 8 agrupado como 2+2+3, y haz clic en Usar 2+2+3/8. La melodía conserva sus notas, pero la banda ahora se apoya en otras corcheas. ¿Qué pulsos de la melodía caen ahora entre las notas del bajo?
• En la Biblioteca, toca los ritmos Kalamatianós y Rachenitsa uno después del otro. Da palmas al compás: ¿dónde está el pulso largo en cada uno?
• Elige 5/8 en el cuadro Compás de una canción en 4/4, con Batería y Partes de acordes y bajo marcadas. ¿Qué ritmo recibe, y cómo escribe el cuadro el compás?
• Abre Süsserl y mira la regla mientras suena. Cuenta los compases de dos y los de tres en la primera parte: ¿coinciden con 2 2 3, 2 2 3, 2 2 3 3?

Practica: oír pulsos agrupados, leer los grupos de una TimeSignature.

5. Piénsalo: el swing

• En una canción con swing completo, escribe una corchea con puntillo y una semicorchea en el piano roll, y después dos corcheas. ¿Qué par se mueve? Muchos músicos de jazz leen las dos cosas igual, como un tresillo. ¿Qué necesitaría saber Ferrous Lineup para hacerlo, y por qué podría salir mal en una marcha?
• Pasa una canción con swing a 6/8 con el cuadro Compás. ¿Qué pasa con el control Swing, y con el sonido? Escribe el mismo groove en 12/8 a mano: ¿dónde van las notas largas y las cortas?
• played_notes devuelve un Cow. ¿Qué cambiaría si devolviera un Vec<NoteEvent>? Cuenta cuántas notas copiaría diff en cada edición para una canción de 20 patrones y 8 canales.

Instrumentos y SoundFonts

6. Un cencerro grave (lineup-audio y lineup-core, fácil)

Lee drums::cowbell: dos ondas cuadradas a 540 y 800 Hz (a algo menos de una quinta: 800 / 540 son unos 680 cents, y una quinta, 702), un filtro de paso alto a 400 Hz, uno de paso bajo a 3 kHz, y dos decaimientos.

Convierte las dos frecuencias en parámetros (cowbell_at(sample_rate, low, high)) y añade un Drum::LowCowbell una octava más grave. El compilador enumera cada match que hay que actualizar en drums::render, Drum::name y general_midi_drum; añade también el tambor nuevo a Drum::ALL (y cambia su longitud), o los menús y los tests de batería no lo verán. ¿Como qué nota General MIDI debería enviarse? (general_midi::drum_name las enumera.)

Añadir un tambor cambia también qué proyectos pueden abrir las versiones anteriores. Lee format_for y Drum::is_new_in_format_3: ¿basta esa comprobación para un tambor añadido ahora, o el archivo necesita el siguiente número de formato?

Practica: enums, match exhaustivo, un cambio que cruza crates.

7. Un sintetizador legato (lineup-audio, más difícil)

El Lineup Osc toca cada nota en una voz propia. Dale un modo mono, legato: solo suena una voz, y una nota nueva cambia la altura de esa voz sin reiniciar la envolvente. Añade un tiempo de glide para que la altura se deslice de la nota vieja a la nueva (usa dsp::Smoothed para la frecuencia). ¿Cómo cambia pick_voice? ¿Qué partes de la máquina de estados Stage se saltan? ¿Dónde viviría el ajuste, y cómo llega al hilo de audio?

Practica: máquinas de estados, reutilizar piezas pequeñas de DSP.

8. Un clic en los contratiempos (lineup-audio, medio)

El metrónomo marca los pulsos, más agudo en el primer pulso de cada compás: Project::played_clicks y pattern_clicks construyen un Click (None, Beat o Bar) para cada paso, metronome::click_at elige uno, y ClickVoice hace el sonido. Añade un ajuste de subdivisión (corcheas, tresillos o semicorcheas) que lo haga sonar también entre los pulsos, más suave que el pulso y conservando el acento del compás. Decide si la subdivisión va en Click o en un segundo ajuste enviado al hilo de audio. ¿Debería la cuenta previa quedarse en el pulso?

El clic no debe estar en la exportación WAV ni en la exportación MIDI. ¿De dónde sale cada una, y cuál se llevaría el clic por accidente si viviera en un canal?

Practica: un ajuste nuevo de punta a punta, sonido en tiempo real sin reservar memoria.

9. Otra SoundFont (la aplicación, fácil)

Descarga otra SoundFont General MIDI en formato .sf2 (FluidR3_GM, o la pequeña TimGM6mb), elígela con Elegir SoundFont… y toca el Canon en Re. ¿Qué cuerdas prefieres? ¿Suena una SoundFont mucho más fuerte que la otra? ¿Dónde pondrías un ajuste de volumen para la SoundFont entera: en Sounds, en el hilo de audio, o en cada SoundFontPlayer?

Practica: escuchar, encontrar dónde va un ajuste.

10. Un instrumento para la Melodía (lineup-core, fácil)

Las series dodecafónicas y los micromodos escriben su melodía en un canal llamado Lead (Melodía, en la aplicación en español), que library::apply::synth_named crea sin programa General MIDI, así que se queda con el Lineup Osc mientras los Teclados reciben un piano y el Bajo un bajo. Elige un instrumento para ella en el rack y escucha. ¿Qué instrumento le darías a la Melodía por defecto, y dónde iría en synth_named? ¿Qué tests te dirían que las canciones, que eligen su propia Melodía, siguen conservando la suya?

Practica: leer un match sobre nombres, valores por defecto.

11. Piénsalo: los instrumentos

• Una SoundFont suena en estéreo, pero SoundFontPlayer::next_sample junta izquierda y derecha en una sola muestra antes del balance del canal. ¿Qué haría falta para mantener separados su lado izquierdo y su lado derecho, y qué debería hacer entonces el Balance: mover los dos lados, o bajar uno?
• rustysynth tiene una reverberación y un chorus propios, y enable_reverb_and_chorus los apaga. Enciéndelos y escucha. Cada canal tendría entonces su propia sala: ¿qué cuesta eso, comparado con la reverberación compartida del mezclador, y por qué las mesas de mezcla usan un envío?
• La exportación va a 44.100 frames por segundo aunque tu tarjeta de sonido vaya a 48.000. Mira cómo se hace la batería (drums::render recibe la frecuencia de muestreo) y cómo toca el sampler un sonido grabado a otra frecuencia. ¿Podría una exportación sonar distinta de lo que oyes?

El mezclador y los efectos

12. Una ley de balance de potencia constante (lineup-core, fácil)

Channel::pan_gains mantiene completo el lado cercano y baja el lado lejano en línea recta. Cámbiala por una ley de potencia constante: con angle = (pan + 1) × π / 4, las ganancias son [angle.cos(), angle.sin()]. ¿Qué tests fallan, y por qué? Mueve un canal de I100 a D100 con cada ley y escucha: ¿cuál suena igual de fuerte todo el recorrido, y cuál suena más fuerte en el centro?

Practica: trigonometría sobre muestras, tests que fijan un diseño.

13. Aritmética de medidores (lineup-app y lineup-audio, fácil)

• Un nivel de 0,1 son ¿cuántos decibelios? ¿Hasta dónde se ilumina el medidor? Calcúlalo, y después compruébalo con lit y FLOOR_DB en meters.rs.
• levels::raise compara peak > 0.0 en lugar de peak >= 0.0. ¿Qué haría fetch_max con los bits de −0,0, o de un NaN? (Mira cómo los ordena f32::to_bits como enteros.)

Practica: decibelios, números de coma flotante como bits.

14. Delays y compresores de oído (la aplicación, fácil)

• Pon un delay de corchea con puntillo con un 30 % de mezcla en la Melodía de una demostración, y tócala a 60 BPM y a 140 BPM. ¿Cuántos milisegundos separan los ecos cada vez? Compruébalo con Delay::seconds.
• Pon un compresor a −30 dB y 10:1 en la batería. Después sube su Ganancia hasta que la batería suene tan fuerte como antes. ¿Qué pasó con la diferencia entre los golpes fuertes y los suaves? ¿Por qué una batería con un compresor fuerte suena «aplastada»?

Practica: escuchar lo que hace un efecto.

15. Una campana más ancha o más estrecha (lineup-core, lineup-audio y lineup-app, medio)

La banda central del ecualizador es una campana de ancho fijo, una Q de 1 (Biquad::set en lineup-audio/src/effects.rs). Añade un width a Equalizer y un deslizador para él, y úsalo en Biquad::set. ¿Qué dice el Cookbook que vale alpha para una Q dada? Una canción que fija el ancho necesita el siguiente número de formato libre: enséñaselo a format_for, y deja el campo fuera del archivo cuando tiene su valor por defecto.

Después escribe un test al estilo de los que hay: un seno en el centro de la campana se refuerza en la ganancia, y uno dos octavas más lejos se refuerza menos con una campana estrecha que con una ancha.

Practica: la fórmula de un filtro, un campo guardado nuevo de punta a punta.

16. Un envío de delay compartido (lineup-core, lineup-audio y lineup-app, difícil)

Cada canal ya tiene un delay propio entre sus efectos. Añade un segundo envío junto al de la reverberación, a un único delay que comparten todos los canales, para que varios canales hagan eco juntos. Esto atraviesa el archivo del proyecto, el hilo de audio y la ventana del mezclador.

1. En Channel, añade delay_send: f32, por defecto 0.0, e inclúyelo en las comprobaciones de rango y en has_plain_mix. Dale el valor por defecto en cada constructor.
2. En Mixer, añade los ajustes propios del delay: el tiempo en pasos (para que siga al tempo, como Delay), la realimentación y la mezcla. Valídalos en Mixer::valid.
3. Añade Command::SetSharedDelay y Command::SetDelaySend, y un delay compartido que reserve su búfer antes de llegar al hilo de audio, nunca en process. La DelayLine del delay de canal muestra cómo. Sigue el modelo de la reverberación para el envío.
4. Añade un deslizador Delay a cada línea del mezclador, junto a Reverberación, y una pequeña sección del delay junto a los controles de la reverberación.
5. Enséñale a format_for que un envío de delay distinto de cero o unos ajustes del delay distintos de los de por defecto necesitan el siguiente número de formato libre, y deja los campos fuera del texto cuando tienen sus valores por defecto.
6. Prueba el camino del audio (un envío de 0 no hace eco, uno mayor que 0 sí) y el archivo (un archivo viejo se abre con envío 0; una canción con envío de delay se escribe en el formato nuevo y se lee igual).

Terminado cuando el deslizador se oye en la aplicación y en una exportación WAV, el hilo de audio no reserva nada mientras corre, y una canción sin el delay se sigue escribiendo en el formato de antes.

Practica: todo lo de esta parte a la vez.

17. El orden de partitura (la aplicación y lineup-core, fácil)

• Abre In the Mood y después Sing, Sing, Sing, con el mezclador abierto. ¿En qué sección está el canal «Vientos» de cada canción? Mira la columna del instrumento para ver por qué.
• Abre Danny Boy, haz clic derecho en su Melodía en el rack de canales y elige Instrumento > Flautas > 74 Flauta. ¿A dónde se mueve en el mezclador?
• En score_order.rs, los saxofones están entre los clarinetes y los fagotes, como en la mayoría de las partituras de orquesta. En una partitura de big band los saxofones van primero, encima de las trompetas. ¿Qué cambiarías para tener el orden de big band, y qué test te diría que rompiste el de orquesta?

Practica: datos que deciden una distribución.

18. Piénsalo: la dinámica

• El Follower del compresor sube en 10 ms (ATTACK_SECONDS) en lugar de seguir cada onda. Escribe un test que pase un seno de 50 Hz por un compresor cuyo seguidor sea mucho más rápido, y mide cuánto se aleja la forma de la salida de un seno. ¿Qué te dice eso de los 10 ms?
• Muchas mesas permiten que un compresor escuche un canal mientras baja otro: un bajo que se agacha cada vez que suena el bombo («compresión side-chain»). Esboza lo que necesitarían los efectos de canal para eso. ¿La muestra de qué canal leería el seguidor, y en qué orden tendría que mezclar los canales el hilo de audio?

MIDI

19. Teclas de octava (lineup-app, fácil)

El teclado del equipo cubre de Do4 a Mi6. Añade dos teclas que lo bajen y lo suban una octava, como - y = (Key::Minus y Key::Equals), que todavía no tocan ninguna nota. Mantén el desplazamiento entre Do1 y Do7, y muéstralo en el menú MIDI, junto a Teclado del equipo como piano.

El caso difícil: mantén Z, pulsa =, y después suelta Z. ¿Qué nota debe terminar? Mira typing_down, que guarda la nota que tocó cada tecla, no solo la tecla. ¿Por qué se escribió así, si la nota podría volver a calcularse a partir de la tecla?

Practica: aritmética de Note, recordar lo que se hizo en lugar de volver a calcularlo.

20. Teclear más suave y más fuerte (lineup-app, fácil)

Las teclas tecleadas suenan con DEFAULT_VELOCITY, así que las tomas grabadas con el teclado del equipo tienen todas la misma velocidad, mientras que las de un teclado MIDI conservan la fuerza con que se tocó cada tecla. Añade un deslizador «Velocidad del teclado» al menú MIDI (egui::Slider::new(&mut value, 1..=127)), y haz que Mayúsculas toque a 127 mientras se mantiene pulsada.

Mayúsculas no cambia physical_key, así que el piano sigue funcionando. Pero mira el filtro de typing_keyboard: una tecla que bajó con Mayúsculas, ¿sube bien cuando se suelta antes Mayúsculas?

Practica: deslizadores de egui, modificadores del teclado.

21. Notas a través del bucle (lineup-core, medio)

recorded_note tiene dos límites. Una nota sostenida a través del final del bucle se corta ahí, y una tecla sostenida más de un bucle entero se graba como una nota corta.

• Haz que una tecla sostenida a través del final del bucle grabe dos notas: una hasta el final del patrón, y otra desde el paso 0 para el resto. La función devuelve entonces un Vec<NoteEvent> (o un array y una cuenta). Escribe antes los tests: (14, 2) en un patrón de 16 pasos da (14, 2) y (0, 2).
• Para las notas largas, la posición sola no basta. Haz que el hilo de audio cuente también cuántas veces ha dado la vuelta el bucle, o que publique el número de pasos tocados desde Reproducir en lugar de la posición en el bucle. ¿Qué es más sencillo de compartir con un solo AtomicU64? ¿Cuál puede seguir usando finish_recording?

Practica: cambiar el tipo que devuelve una función y a quienes la llaman, tests como especificación.

22. Grabar en modo canción (los tres crates, más difícil)

Grabar pasa a modo patrón, porque una toma va al patrón que se repite. En modo canción, la posición es un paso de la canción, así que una tecla podría ir al clip que suena en ese momento, en step - clip.start.

Resuelve las preguntas antes de escribir código. Dos clips pueden sonar a la vez, en pistas distintas: ¿cuál se lleva la nota? ¿Y si no suena ningún clip ahí: debería crearse uno nuevo? Un clip puede sonar varias veces en la canción, y grabar en uno de ellos los cambia todos, porque son el mismo patrón. ¿Es eso lo que querrías? ¿Cómo lo resuelven otros estudios que conoces?

Practica: diseñar el comportamiento antes que el código.

23. Las otras piezas de un archivo de formato 2 (lineup-core, más difícil)

midi_file::read::read convierte los bytes de un archivo en eventos, y midi_file::import::import hace un proyecto con ellos. Faltan todavía dos rincones.

Un archivo de formato 2 no es una canción sino varias piezas independientes, una por pista. import se queda solo con la primera pista. Añade una forma de elegir una pieza: enumerarlas en el aviso, preguntar en un diálogo, o importar cada una como un proyecto propio. ¿Qué deberían decir los tests sobre un archivo de formato 2 con tres piezas?

El otro es el meta evento de desplazamiento SMPTE (FF 54): cinco bytes que dicen dónde empieza una pista en un código de tiempo, para música escrita sobre una película. La temporización SMPTE de la cabecera (Timing::PerSecond) ya funciona; este evento se salta y meta_event lo descarta. Léelo y decide qué debería hacer con él un proyecto sin video. Prueba los dos casos con archivos pequeños construidos en el módulo de tests, como hacen los tests que hay.

Practica: analizar datos binarios con patrones de slice, diseñar una elección.

24. Compensar la latencia (lineup-audio y lineup-app, más difícil)

La latencia hace que cada tecla grabada llegue un poco tarde. cpal sabe cuánto: el callback de audio recibe un &cpal::OutputCallbackInfo, cuyo timestamp() tiene dos instantes, callback (ahora) y playback (cuándo se oirá este bloque). La diferencia entre ellos es la latencia de salida.

El callback ignora ese argumento (_: &cpal::OutputCallbackInfo en build_stream). Pásale la latencia al hilo de audio, publícala como un número de pasos en otro atómico, y réstala de la posición de cada tecla antes de que recorded_note la redondee. Una posición justo después del paso 0 menos la latencia debe dar la vuelta hasta el final del bucle, no bajar de cero.

Después piensa en la otra dirección. Los mensajes de la Salida MIDI salen cuando se hace su bloque, pero el sonido de los instrumentos incorporados de ese mismo bloque se oye un poco más tarde. Así que un sintetizador externo toca ligeramente antes que el resto. ¿Cómo podría el hilo de envío retrasar cada mensaje en la latencia? ¿Qué tendría que llevar cada mensaje?

Practica: leer la documentación de un crate (cargo doc --open -p cpal), el tiempo como dato.

25. Un test de note-off MIDI (lineup-audio, medio)

Demuestra que Detener envía note-offs para las notas que el secuenciador empezó en un canal de Salida MIDI. Lee midi_out_channels_send_their_notes y stopping_releases_held_notes en el módulo de tests del motor, que tiene las funciones auxiliares add_midi_out, received y note_off. Añade stopping_releases_midi_out_notes: una nota larga en el canal MIDI 3, Reproducir, renderiza un paso y comprueba el NoteOn; envía Detener, renderiza unos frames y comprueba el NoteOff. Haz la nota lo bastante larga para que no pueda haber terminado por su propio gate.

Ejecuta el test una vez sin su línea Command::Stop, para verlo fallar, y después vuelve a poner la línea. Un test que nunca has visto fallar puede no estar probando nada.

Practica: el arnés de tests del motor, tests de regresión.

26. La Salida MIDI desde los menús (la aplicación, fácil)

• Envía el Bajo de una demostración con banda por MIDI en el canal 2, y después aplica otro estilo desde la Biblioteca. ¿Cuántos canales de Bajo hay después? Lee find_synth en library/apply.rs para ver por qué.
• ¿Qué tambor General MIDI es la nota 60? Un tambor escrito en Do4 y enviado tal como está escrito, en lugar de como su propia nota, lo tocaría. Encuéntralo con general_midi::drum_name.
• Channel::send_over_midi limita el canal con .min(15) en lugar de devolver un error. ¿Dónde más se limita así un número que viene de un menú o de un archivo, y dónde se rechaza en cambio? ¿Qué es mejor para un número leído de un archivo?

Practica: leer código para explicar un comportamiento.

27. Piénsalo: MIDI

• La cola en vivo guarda 256 mensajes, y LiveInput::send devuelve false cuando está llena. on_message lo ignora. ¿Qué es peor perder, una tecla que baja o una que sube? ¿Podría un diseño hacer imposible perder una tecla que sube, por ejemplo compartiendo qué teclas están bajadas (128 bits) en lugar de enviar eventos?
• El hilo de envío se despierta mil veces por segundo, aunque ningún canal se envíe por MIDI. ¿Podría dormir más cuando no hay nada que enviar? ¿Qué costaría dormir más cuando sí lo hay?
• release_live_keys suelta todas las teclas cuando se inserta o se quita un canal. La otra forma sería renumerar live_keys para seguir a los canales. ¿Qué es más fácil de hacer bien? ¿Notaría alguna vez la diferencia quien toca?
• midir le da a on_message una marca de tiempo en microsegundos, que el código ignora en favor de la posición del hilo de audio. ¿Cuándo sería más precisa la marca de midir? ¿Por qué no se pueden comparar sin más los dos relojes?
• Un patrón tocado por un canal de Salida MIDI y exportado como archivo .mid envía las mismas notas en los dos casos. ¿Podrían la exportación y el hilo de audio compartir más código? ¿Qué necesitaría saber ese código sobre el tiempo?

Exportar

28. Exportar un patrón como audio (lineup-app, fácil)

Archivo > Exportar patrón como MIDI… escribe el patrón seleccionado como archivo MIDI. Añade lo mismo como audio: un elemento Exportar patrón como WAV…, que guarde el patrón seleccionado, tocado cuatro veces, como archivo WAV.

El plan evidente es el modo patrón: SetMode(PlayMode::Pattern), SelectPattern, y renderizar cuatro veces la duración del patrón más la cola. Pero el modo patrón repite el patrón para siempre, así que la cola contendría el patrón empezando por quinta vez: el problema que la exportación resuelve con pasos en silencio, y el modo patrón no tiene una duración de canción que alargar. En su lugar, haz una copia del proyecto, reemplaza su lista de reproducción por cuatro clips del patrón en una pista, y exporta esa copia con el código que ya tienes. ¿Qué tiene que cambiar en song_render_with para que pueda renderizar un proyecto distinto de self.project?

Practica: trabajar sobre una copia, hacer una función más general.

29. Exportar la región de bucle (lineup-app, medio)

Las canciones pueden tener una región de bucle, y el modo canción toca solo esa parte. Añade Archivo > Exportar región de bucle…, que escriba solo la región en un archivo WAV. Project::playback_arrangement() ya devuelve exactamente la parte que toca el modo canción, con las repeticiones desplegadas. Haz que song_render_with reciba un Arrangement en lugar de llamar siempre a project.arrangement(), y calcula el número de frames a partir de la duración y los tempos de ese arreglo. ¿Cuál debería ser el nombre del archivo? ¿Qué debería hacer el elemento del menú cuando no hay región de bucle?

Practica: reutilizar un cálculo, pensar en una entrada vacía.

30. Stems: un archivo por canal (lineup-app, medio)

Los músicos a menudo quieren stems: la canción exportada una vez por canal, cada archivo con solo ese canal, para mezclarla en otro sitio. Añade Archivo > Exportar stems…, que pida una carpeta y escriba Kick.wav, Clap.wav y así sucesivamente.

Cada stem es una exportación con todos los demás canales silenciados (Command::SetMuted). Renderizarlos uno tras otro es lo más sencillo; renderizarlos en varios hilos a la vez es más rápido en un ordenador con varios núcleos. El canvas de la exportación de video ya pinta franjas de filas con std::thread::scope: ¿podrían hacer lo mismo los stems, o necesitan thread::spawn, dado que la ventana no debe esperarlos? ¿Cómo debería mostrar una sola barra de progreso varias exportaciones? ¿Y qué pasa con dos canales con el mismo nombre, o con un nombre que lleva una /?

Practica: hilos, nombres de archivo a partir de texto del usuario.

31. Dos vistas en un video, y una comprobación de sincronía (la aplicación, medio)

1. Abre El Choclo y elige Archivo > Exportar WAV…; guarda el-choclo.wav.

2. Elige Archivo > Exportar video…, marca Hoja de acordes y Piano roll, ponlas una al lado de la otra en la vista previa, elige 1280 × 720, y exporta el-choclo.mp4.

3. Si tienes ffprobe instalado, compara las duraciones:

   ffprobe -v error -show_entries format=duration -of default=nw=1:nk=1 el-choclo.wav
   ffprobe -v error -show_entries format=duration -of default=nw=1:nk=1 el-choclo.mp4
   

4. Mira un compás donde cambia el acorde. El compás enmarcado en la hoja de acordes, el cursor en el piano roll y el sonido deberían coincidir ahí. Comprueba un segundo punto, como el primer compás después de una repetición.

Terminado cuando las duraciones no difieren en más de una o dos imágenes, las dos vistas muestran el mismo compás en el mismo momento, y puedes decir por qué start_video dibuja cada imagen antes de renderizar el sonido que suena bajo ella.

Practica: comprobar un diseño con herramientas externas.

32. Piénsalo: exportar

• El contador de progreso usa Ordering::Relaxed. Supón que la ventana abriera el archivo en el momento en que el contador llega al total, sin esperar a join. ¿Qué podría encontrar? (Mira lo que hace export_wav_cancellable después de su última llamada a progress.) ¿Lo arreglaría un Ordering más fuerte, o el problema está en otro sitio?
• El sonido de un video es MP3 a 256 kbit/s, mientras que el archivo WAV son las muestras exactas. ¿Podría el video llevar las muestras sin cambios? ¿Qué caja MP4 cambiaría, y qué reproductores dejarían de reproducirlo?
• repeat_picture hace que la última imagen dure más cuando nada cambió. ¿Qué saldría mal si la escena comparara píxeles en lugar de triángulos para decidirlo? ¿Cuánto costaría?

La traza de reproducción

33. La traza de un compás insertado y borrado (la aplicación y una terminal, fácil)

La hoja de acordes y la lista de reproducción tienen Insertar un compás antes, Insertar un compás después y Eliminar este compás; --trace escribe cada nota que toca el reproductor.

1. Escribe una traza de una demostración:

   cargo run --release -- --trace "El Choclo" --out before.tsv
   

2. Abre la misma demostración, guárdala como inserted.lineup, haz clic derecho en el compás 3 de la hoja de acordes y elige Insertar un compás después. Guarda, y escribe la traza del archivo guardado:

   cargo run --release -- --trace inserted.lineup --out after.tsv
   

3. Compara las dos tablas, sin las líneas #:

   diff <(grep -v '^#' before.tsv) <(grep -v '^#' after.tsv) | head -40
   

   Cada nota que empezaba en el compás 4 o después debería estar ahora un compás más tarde; las notas de los compases 1 a 3 no deberían cambiar.

4. Borra el compás que insertaste (es el compás 4), guarda, vuelve a escribir la traza y compárala con before.tsv.

Terminado cuando la traza con el compás insertado muestra el desplazamiento de un compás en start, bar y step, la del compás borrado coincide con la primera, y puedes señalar el código de bars.rs que mueve los clips, las marcas y las secciones.

Practica: comprobar una edición por lo que toca.

34. Leer trazas (una terminal, fácil)

• Escribe la traza de una demostración con un ritardando (una marca de tempo que se desliza) y lee las líneas # tempo. ¿Cuántas hay, y por qué una por paso?
• Sube la Soltura en una canción, escribe su traza y usa awk para encontrar la nota más tardía (la columna late_ms). ¿Llega alguna vez más tarde de lo que dice el ajuste?
• Con Escribir un registro mientras suena activado en la aplicación, toca un patrón, silencia su canal en mitad de una nota larga y detén. Busca la nota en el archivo: ¿qué dice su columna end?

Practica: awk sobre tablas, leer un informe.

35. Piénsalo: el trazador

• El trazador busca las notas cuya duración se acabó al principio de cada frame, antes de que el tempo pueda cambiar en ese frame. ¿Qué saldría mal con una nota que termina en el mismo frame que un cambio de tempo, si mirara después?
• Una traza pierde eventos cuando su cola está llena, y dice cuántos. ¿Podría en cambio conservar algunos eventos que importan más (los NoteOff, por ejemplo) y descartar antes otros? ¿Con qué tendría que lidiar entonces el lector?