在 XNA/Monogame 中更改音高时声音文件的播放时长如何变化？

Question

使用 XNA 中的 SoundEffects 类（或 XNA 的替代实现，如 MonoGame 或 FNA），声音效果的播放持续时间等于存储在以下位置的声音文件的长度：

SoundEffect.Duration

但是，当播放时更改音高（在 1 和 -1 之间）时，这也会更改播放的有效持续时间（例如，较低的音高 = 较慢的播放），从而使 SoundEffect.Duration 中的值无用。

根据播放音高计算持续时间的数学表达式是什么？

我想要做的是平滑淡出声音效果，例如他们播放的最后一秒。但为了在最后一秒线性降低音量，我需要知道播放何时结束，因此它的（音高调制，实际）持续时间。

Answer 1

我为此编写了一个扩展方法，它不是 100% 准确，但非常接近：

public static TimeSpan GetEstimatedDuration(this SoundEffect sfx, float pitch)
{
    return TimeSpan.FromMilliseconds(sfx.Duration.TotalMilliseconds * (0.2514 * Math.Pow(pitch, 2) - 0.74 * pitch + 1));
}

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背景

我也很不幸地找到了这背后的“真正”数学，所以我写了一个这样的小函数：

private void DurationTest(string sfxAssetName)
    {
        for (float pitch = -1; pitch <= 1; pitch += 0.5f)
        {
            var sfx = this.Content.Load<SoundEffect>(sfxAssetName);
            using (var instance = sfx.CreateInstance())
            {
                instance.Pitch = pitch;
                //var estimatedDuration = sfx.GetEstimatedDuration(pitch);
                instance.Play();
                var sw = System.Diagnostics.Stopwatch.StartNew();
                while (instance.State == SoundState.Playing)
                { }
                sw.Stop();
                var duration = sw.Elapsed;
                System.Diagnostics.Debug.WriteLine("sfx={0} | pitch={1:0.00} | duration={2:0.00}secs", sfxAssetName, pitch, duration.TotalSeconds);
                //System.Diagnostics.Debug.WriteLine("sfx={0} | pitch={1:0.00} | estimated={2:0.00}secs | actual={3:0.00}secs", sfxAssetName, pitch, estimatedDuration.TotalSeconds, duration.TotalSeconds);
            }
        }
    }
// output
sfx=bombfuse | pitch=-1.00 | duration=3.89secs
sfx=bombfuse | pitch=-0.50 | duration=2.75secs
sfx=bombfuse | pitch= 0.00 | duration=1.95secs
sfx=bombfuse | pitch= 0.50 | duration=1.38secs
sfx=bombfuse | pitch= 1.00 | duration=0.98secs

使用这些数据，我构建了一个带有多项式趋势线的图表，并在 excel 中显示了公式，这是您在 GetEstimatedDuration 中看到的计算。 然后我推进了我的 DurationTest 进行比较（上面的注释行） - 输出：

// output bombfuse (short)
sfx=bombfuse | pitch=-1.00 | estimated=3.88secs | actual=3.89secs
sfx=bombfuse | pitch=-0.50 | estimated=2.79secs | actual=2.76secs
sfx=bombfuse | pitch= 0.00 | estimated=1.95secs | actual=1.95secs
sfx=bombfuse | pitch= 0.50 | estimated=1.35secs | actual=1.38secs
sfx=bombfuse | pitch= 1.00 | estimated=1.00secs | actual=0.98secs
// output dreiklang (long)
sfx=dreiklang | pitch=-1.00 | estimated=24.67secs | actual=24.77secs
sfx=dreiklang | pitch=-0.50 | estimated=17.75secs | actual=17.52secs
sfx=dreiklang | pitch= 0.00 | estimated=12.39secs | actual=12.39secs
sfx=dreiklang | pitch= 0.50 | estimated= 8.58secs | actual= 8.76secs
sfx=dreiklang | pitch= 1.00 | estimated= 6.33secs | actual= 6.20secs

我希望这对您有所帮助，请根据自己的需要和比较随意使用这些方法。