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import numpy as np
from scipy import signal
# note definitions, note names to frequencies
# format
# first letter is the note
# if there is an "S", means sharp
# number is octave on the keyboard, 0-lowest, 8-highest
note_freq = {
"NOTE_A0" : 27.5,
"NOTE_AS0" : 29.14,
"NOTE_B0" : 30.87,
"NOTE_C1" : 32.7,
"NOTE_CS1" : 34.65,
"NOTE_D1" : 36.71,
"NOTE_DS1" : 38.89,
"NOTE_E1" : 41.2,
"NOTE_F1" : 43.65,
"NOTE_FS1" : 46.25,
"NOTE_G1" : 49,
"NOTE_GS1" : 51.91,
"NOTE_A1" : 55,
"NOTE_AS1" : 58.27,
"NOTE_B1" : 61.74,
"NOTE_C2" : 65.41,
"NOTE_CS2" : 69.3,
"NOTE_D2" : 73.42,
"NOTE_DS2" : 77.78,
"NOTE_E2" : 82.41,
"NOTE_F2" : 87.31,
"NOTE_FS2" : 92.5,
"NOTE_G2" : 98,
"NOTE_GS2" : 103.83,
"NOTE_A2" : 110,
"NOTE_AS2" : 116.54,
"NOTE_B2" : 123.47,
"NOTE_C3" : 130.81,
"NOTE_CS3" : 138.59,
"NOTE_D3" : 146.83,
"NOTE_DS3" : 155.56,
"NOTE_E3" : 164.81,
"NOTE_F3" : 174.61,
"NOTE_FS3" : 185,
"NOTE_G3" : 196,
"NOTE_GS3" : 207.65,
"NOTE_A3" : 220,
"NOTE_AS3" : 233.08,
"NOTE_B3" : 246.94,
"NOTE_C4" : 261.63,
"NOTE_CS4" : 277.18,
"NOTE_D4" : 293.66,
"NOTE_DS4" : 311.13,
"NOTE_E4" : 329.63,
"NOTE_F4" : 349.23,
"NOTE_FS4" : 369.99,
"NOTE_G4" : 392,
"NOTE_GS4" : 415.3,
"NOTE_A4" : 440,
"NOTE_AS4" : 466.16,
"NOTE_B4" : 493.88,
"NOTE_C5" : 523.25,
"NOTE_CS5" : 554.37,
"NOTE_D5" : 587.33,
"NOTE_DS5" : 622.25,
"NOTE_E5" : 659.26,
"NOTE_F5" : 698.46,
"NOTE_FS5" : 739.99,
"NOTE_G5" : 783.99,
"NOTE_GS5" : 830.61,
"NOTE_A5" : 880,
"NOTE_AS5" : 932.33,
"NOTE_B5" : 987.77,
"NOTE_C6" : 1046.5,
"NOTE_CS6" : 1108.73,
"NOTE_D6" : 1174.66,
"NOTE_DS6" : 1244.51,
"NOTE_E6" : 1318.51,
"NOTE_F6" : 1396.91,
"NOTE_FS6" : 1479.98,
"NOTE_G6" : 1567.98,
"NOTE_GS6" : 1661.22,
"NOTE_A6" : 1760,
"NOTE_AS6" : 1864.66,
"NOTE_B6" : 1975.53,
"NOTE_C7" : 2093,
"NOTE_CS7" : 2217.46,
"NOTE_D7" : 2349.32,
"NOTE_DS7" : 2489.02,
"NOTE_E7" : 2637.02,
"NOTE_F7" : 2793.83,
"NOTE_FS7" : 2959.96,
"NOTE_G7" : 3135.96,
"NOTE_GS7" : 3322.44,
"NOTE_A7" : 3520,
"NOTE_AS7" : 3729.31,
"NOTE_B7" : 3951.07,
"NOTE_C8" : 4186.01,
}
midi_freq = {
0 : 8.18,
1 : 8.66,
2 : 9.18,
3 : 9.72,
4 : 10.3,
5 : 10.91,
6 : 11.56,
7 : 12.25,
8 : 12.98,
9 : 13.75,
10 : 14.57,
11 : 15.43,
12 : 16.35,
13 : 17.32,
14 : 18.35,
15 : 19.45,
16 : 20.6,
17 : 21.83,
18 : 23.12,
19 : 24.5,
20 : 25.96,
21 : 27.5,
22 : 29.14,
23 : 30.87,
24 : 32.7,
25 : 34.65,
26 : 36.71,
27 : 38.89,
28 : 41.2,
29 : 43.65,
30 : 46.25,
31 : 49,
32 : 51.91,
33 : 55,
34 : 58.27,
35 : 61.74,
36 : 65.41,
37 : 69.3,
38 : 73.42,
39 : 77.78,
40 : 82.41,
41 : 87.31,
42 : 92.5,
43 : 98,
44 : 103.83,
45 : 110,
46 : 116.54,
47 : 123.47,
48 : 130.81,
49 : 138.59,
50 : 146.83,
51 : 155.56,
52 : 164.81,
53 : 174.61,
54 : 185,
55 : 196,
56 : 207.65,
57 : 220,
58 : 233.08,
59 : 246.94,
60 : 261.63,
61 : 277.18,
62 : 293.66,
63 : 311.13,
64 : 329.63,
65 : 349.23,
66 : 369.99,
67 : 392,
68 : 415.3,
69 : 440,
70 : 466.16,
71 : 493.88,
72 : 523.25,
73 : 554.37,
74 : 587.33,
75 : 622.25,
76 : 659.26,
77 : 698.46,
78 : 739.99,
79 : 783.99,
80 : 830.61,
81 : 880,
82 : 932.33,
83 : 987.77,
84 : 1046.5,
85 : 1108.73,
86 : 1174.66,
87 : 1244.51,
88 : 1318.51,
89 : 1396.91,
90 : 1479.98,
91 : 1567.98,
92 : 1661.22,
93 : 1760,
94 : 1864.66,
95 : 1975.53,
96 : 2093,
97 : 2217.46,
98 : 2349.32,
99 : 2489.02,
100 : 2637.02,
101 : 2793.83,
102 : 2959.96,
103 : 3135.96,
104 : 3322.44,
105 : 3520,
106 : 3729.31,
107 : 3951.07,
108 : 4186.01,
109 : 4434.92,
110 : 4698.64,
111 : 4978.03,
112 : 5274.04,
113 : 5587.65,
114 : 5919.91,
115 : 6271.93,
116 : 6644.88,
117 : 7040,
118 : 7458.62,
119 : 7902.13,
120 : 8372.02,
121 : 8869.84,
122 : 9397.27,
123 : 9956.06,
124 : 10548.08,
125 : 11175.3,
126 : 11839.82,
127 : 12543.85,
128 : 13289.75
}
# determines the waveform type of audio wave
def wave_func(s, waveform):
if waveform == 'sinusoid':
return np.sin(s)
elif waveform == 'sawtooth':
return signal.sawtooth(s)
elif waveform == 'square':
return signal.square(s)
elif waveform == 'triangle':
return signal.sawtooth(s, width=.5)
# writes individual note wave to global variable
def play_note(song, bpm, note, duration, midi=False, waveform='sinusoid'):
# calculate seconds per beat
spb = 1 / bpm * 60 * 4
dur = spb / duration
volume = 1 # 0.0 - 1.0
fs = 44100 # sampling rate
# rest
if note == "REST":
# generate samples with no soung
samples = np.cumsum(2.0 * np.pi * 0 / fs * np.ones(int(fs * float(dur))))
samples = np.sin(samples) # sinusoid
else:
if midi:
freq = midi_freq[note]
else:
freq = note_freq[note]
# generate samples, note conversion
samples = np.cumsum(2.0 * np.pi * freq / fs * np.ones(int(fs * float(dur))))
samples = wave_func(samples, waveform)
samples = volume * samples
# append note to the song
return np.append(song, samples)