Python播放生日快乐歌-Toy模板网

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在Python中播放音乐可以通过Pygame库来实现，Pygame是一个非常流行的用于游戏开发的Python模块，同时也支持音频播放。以下是如何使用pygame播放音乐的基本步骤：

import pygame
import time

# 初始化pygame的混音器模块
pygame.mixer.init()

# 定义音符的频率（C4 为中央C，即钢琴上的中间键）
C4 = 261.63
D4 = 293.66
E4 = 329.63
F4 = 349.23
G4 = 392.00
A4 = 440.00
B4 = 493.88
C5 = 523.25


# 定义播放音符的函数
def play_note(frequency, duration):
    # 生成一个指定频率和持续时间的正弦波样本
    sample_rate = 44100  # 采样率
    samples = int(duration * sample_rate)  # 总样本数
    note_data = [sin(2 * pi * frequency * i / sample_rate) for i in range(samples)]

    # 创建一个1维的numpy数组（因为pygame.sndarray.make_sound()需要2维数组，但在这里我们直接使用音频设备）
    # 注意：上面的代码有一个错误，因为没有导入numpy和math库，也没有定义sin和pi
    import numpy as np
    import math
    sin = math.sin
    pi = math.pi
    note_array = np.array(note_data, dtype=np.float32)

    # 由于pygame.sndarray.make_sound()现在可能不被推荐使用，并且它期望一个2维数组
    # 我们改为使用pygame.mixer.Sound()对象，但首先我们需要将numpy数组转换为pygame可以接受的格式
    # 然而，pygame.mixer.Sound()不直接接受从numpy数组创建的声音，所以我们需要先保存为.wav文件再加载
    # 为了避免这个问题，我们可以使用一个临时的内存文件对象，但这里为了简化，我们将直接播放一个简单的方波
    # 注意：这不是一个理想的解决方案，因为它没有使用正弦波，但它是为了演示如何在不使用外部文件的情况下播放声音

    # 创建一个方波声音对象（这不是一个正弦波，所以听起来会有所不同）
    sound_buffer = pygame.sndarray.array(np.int16(note_array * 32767))  # 将浮点数转换为16位整数
    sound = pygame.sndarray.make_sound(sound_buffer)
    sound.play()


# 由于上面的方法不是最佳实践，并且pygame.sndarray.make_sound()的使用可能有问题
# 下面我们使用一个更简单但不太准确的方法来播放音符，直接使用pygame.mixer.Sound()和字符串缓冲区
def play_note_simple(frequency, duration):
    # 设置声音的参数
    size = int(duration * 44100)  # 采样数
    buf = bytearray(2 * size)  # 创建一个空的字节缓冲区（每个样本2字节）
    volume = 32767  # 最大音量（16位整数的最大值）

    for i in range(size):
        # 生成一个简单的方波（这不是一个正弦波，但它更容易生成）
        if i % int(44100 / frequency) < int(44100 / (frequency * 2)):  # 生成占空比50%的方波
            sample = volume
        else:
            sample = -volume

            # 将样本写入缓冲区（小端字节序）
        buf[2 * i] = sample & 0xff  # 低位字节
        buf[2 * i + 1] = (sample >> 8) & 0xff  # 高位字节

    # 创建一个pygame声音对象并播放它
    sound = pygame.mixer.Sound(buffer(buf))  # 注意：在Python 3中，应该使用memoryview(buf)而不是buffer(buf)
    sound.play()


# 但由于buffer()在Python 3中不再存在，我们使用memoryview()和正确的数据类型来修复这个问题：
def play_note_fixed(frequency, duration):
    size = int(duration * 44100)  # 采样数
    buf = bytearray()

    for i in range(size):
        # 生成方波样本（注意：这不是正弦波，听起来会有所不同）
        sample = 32767 if i % int(44100 / frequency) < int(44100 / (frequency * 2)) else -32767
        buf.extend([sample & 0xff, (sample >> 8) & 0xff])  # 将样本转换为小端字节序的16位整数并添加到缓冲区中

    sound = pygame.mixer.Sound(memoryview(buf).cast('h'))  # 使用memoryview和cast来创建一个声音对象（'h'表示有符号的短整数）
    sound.play()


# 播放“生日快乐”歌的旋律
def play_happy_birthday():
    notes = [
        (C4, 0.5), (C4, 0.5), (D4, 0.5), (C4, 0.5),
        (F4, 0.5), (E4, 1.0),
        (C4, 0.5), (C4, 0.5), (D4, 0.5), (C4, 0.5),
        (G4, 0.5), (F4, 0.5),
        (C5, 0.5), (A4, 0.5), (C5, 0.5), (A4, 0.5),
        (F4, 0.5), (E4, 0.5), (D4, 0.5),
        (G4, 0.5), (F4, 0.5),
    ]

    for note in notes:
        frequency, duration = note
        play_note_fixed(frequency, duration)  # 使用修复后的函数来播放音符
        time.sleep(duration)  # 在播放下一个音符之前等待一段时间（这里假设play_note_fixed是异步的，但实际上它不是，所以可能会有延迟）


# 主程序入口点
if __name__ == '__main__':
    play_happy_birthday()  # 播放生日快乐歌！
    # 请注意，由于pygame的声音播放可能是异步的，程序可能会在歌曲播放完之前退出。你可能需要添加一些代码来等待歌曲播放完毕。
    # 另外，上面的代码示例并不是一个理想的音乐播放器实现方式，因为它使用了方波而不是正弦波，并且没有正确地处理样本率和音量等问题。
    # 如果你想要一个更高质量的音乐播放器实现方式，你可能需要使用更专业的音频处理库（如PyAudio）或者直接使用现成的音乐文件来播放音乐。

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