Python 中精确的循环计时

2024-02-25

For 这个项目 http://www.samplerbox.org我正在设计一个音序器/鼓机,它应该能够以精确的速度发送 MIDI 音符。示例:每 2 秒 16 个音符(即在音乐术语中,每小节 16 个 1/16 音符,BPM 120),即每 125 毫秒一个音符。

我在想:

import time

def midi_note_send(...):
    ....

while True:
    midi_note_send(...)
    time.sleep(0.125)

如果我这样做,如何确定它恰好是 125 毫秒? 此循环的 1000 次迭代是否存在使用 126 秒而不是 125 秒的风险?如果是这样,如何获得更精确的循环?

最后说明:一台好的鼓机应该能够在 1 小时内保持 120 BPM 的节奏,精度误差 使用的平台:Linux + RaspberryPi 但这个问题一般来说是有效的。


正如我所展示的here https://stackoverflow.com/a/40496844/3579910

import time
def drummer():
    counter = 0
    # time.sleep(time.time() * 8 % 1 / 8) # enable to sync clock for demo
    while counter < 60 * 8:
        counter += 1
        print time.time()
        time.sleep(.125 - time.time() * 8 % 1 / 8)

该计时器会调整每个节拍并重新排列。

而且调整几乎不需要时间:

timeit.timeit("time.time() * 8 % 1 / 8", number=1000000)
0.2493131160736084

这意味着每次执行大约需要 0.25 微秒

为了准确性:

1488490895.000160
1488490895.125177
1488490895.250167
1488490895.375151
1488490895.500166
1488490895.625179
1488490895.750178
1488490895.875153

音符之间有约 28 微秒的漂移。在本地运行较长时间会产生约 130μs 的总漂移(+- 65μs),但是,由于它每次节拍都与时钟同步,因此不会随着时间的推移而出现偏差。

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