Tocar o som do Pi

15

Sim, você leu o título certo. toque o som de pi.

Mais especificamente, para cada dígito de pi nos primeiros 1000, mapeie-o para uma nota musical e emita a melodia resultante em um arquivo.

Basicamente, cada dígito passa para uma nota na escala C Maior (basicamente a escala normal). então 1 vira para o meio C, 2 vira para D4, 3 vira para E4, 9 vira para D5 e assim por diante.

Regras

  • Cada nota deve ter exatamente 0,5 segundos de duração.
  • A melodia deve conter os primeiros 1000 dígitos de pi, incluindo os 3 iniciais.
  • 1 a 7 representam o meio C a B4, 8 é C5, 9 é D5 e 0 é E5
  • Todos os formatos de arquivo suportados são permitidos, desde que tenham sido criados antes deste desafio.
  • Pode não haver pausas em nenhum lugar do arquivo, incluindo o início e o fim.
  • O instrumento tocado não importa. Poderia ser um piano, onda senoidal, qualquer coisa realmente, desde que o som correto seja facilmente ouvido.
  • Ele não deve receber entrada e não produzir saída, exceto para o arquivo. A leitura de outros arquivos não é permitida.
  • As brechas padrão são proibidas.

Exemplo de código mathematica:

(*please forgive me for this horrible, horrible mess of code*)
digits = RealDigits[Pi, 10, 1000][[1]] /. {0 -> 10};
weights = {0, 2, 4, 5, 7, 9, 11, 12, 14, 16}; 
melody = {};
For[i = 1, i < 1001, i++, melody = {melody , Sound[SoundNote[weights[[digits[[i]]]], 0.5]]}]
final = Sound[Flatten[melody]];
Export["C:\\Mathematica Shenanigans\\pi.wav", final];

Exemplo de melodia mostrando os primeiros 100 dígitos: http://vocaroo.com/i/s0cfEILwYb8M

Para sua sanidade, uma tabela de arremessos para cada nota e que nota representa cada dígito:

Digit 1: C: 261.63 Hz
Digit 2: D: 293.66 Hz
Digit 3: E: 329.63 Hz
Digit 4: F: 349.23 Hz
Digit 5: G: 392.00 Hz
Digit 6: A: 440.00 Hz
Digit 7: B: 493.88 Hz
Digit 8: C5: 523.25 Hz
Digit 9: D5: 587.33 Hz
Digit 0: E5: 659.25 Hz
sagiksp
fonte
5
9 voltas para D5 Você deve esclarecer que as outras notas estão na 4oitava oitava. Além disso, na sua tabela o dígito 0vem por último ( E5)?
Luis Mendo
1
@LuisMendo Sim, sim. Vou deixar isso muito mais claro.
sagiksp
1
Podemos assumir 'formatos bem suportados' como qualquer coisa que possa ser aberta pelo vlc?
Pavel
@Pavel Bastante
sagiksp
Posso emitir os nomes das notas (por exemplo, 3.14 -> ECF) se meu idioma não suportar som ou gravar em arquivos de som?
FinW

Respostas:

10

Mathematica, 107 87 bytes

Agradecemos a Martin Ender por economizar 20 bytes!

"t.au"~Export~Sound[SoundNote[⌊12Mod[#,10,1]/7⌋-1,.5]&/@#&@@RealDigits[Pi,10,1000]]

#&@@RealDigits[Pi,10,1000]fornece a lista dos primeiros 1000 dígitos de π. SoundNote[⌊12Mod[#,10,1]/7⌋-1produz o número correto da afinação (onde 0 é C médio por padrão) a partir de um dígito. Em seguida, SoundNote[...,.5]&/@transforma o nome do tom em um objeto de som com duração de 1/2 segundo, que se Soundreúne em um snippet de áudio real. Finalmente, "t.au"~Export~exporta para um arquivo em formato de áudio Unix, principalmente porque a extensão é a mais curta suportada, mas também porque podemos fazer do nome do arquivo um tapa na cara de π !

Submissão anterior:

"t.au"~Export~Sound[StringSplit["E5 C D E F G A B C5 D5"][[#+1]]~SoundNote~.5&/@#&@@RealDigits[Pi,10,1000]]
Greg Martin
fonte
10

Python 2, 182 bytes

x=p=6637
while~-p:x=p/2*x/p+2*10**999;p-=2
s="MThd\0\0\0\6\0\1\0\1\342\4MTrk\0\0\13\301\0\220"
for i in`x`:s+="JHGECA@><L\260"[~ord(i)%29]+'{<'
open('p.mid','w').write(s+"\0\377/\0")

`x`irá produzir 31415926...20198L. O final Lé usado para produzir o byte final da mensagem do canal, através do mapeamento ~ord(i)%29.

Produz um arquivo Midi Tipo 1 de faixa única, nomeado p.midpara o diretório de trabalho atual.

0000: 4d 54 68 64 00 00 00 06  MThd....  # Midi header, 6 bytes to follow
0008: 00 01 00 01              ....      # Type 1, 1 track
000c: e2 04                    â.        # (-)30 ticks per beat, 4 beats per second

000e: 4d 54 72 6b 00 00 0b c1  MTrk...Á  # Track header, 3009 bytes to follow
0016: 00 90 40 7b              ..@{      # Wait  0 ticks, play E4 (3), 97% volume
001a: 3c 3c 7b                 <<{       # Wait 60 ticks, play C4 (1), 97% volume
001d: 3c 41 7b                 <A{       # Wait 60 ticks, play F4 (4), 97% volume
0020: 3c 3c 7b                 <<{       # Wait 60 ticks, play C4 (1), 97% volume
0023: 3c 43 7b                 <C{       # Wait 60 ticks, play G4 (5), 97% volume
...
0bcf: 3c b0 7b 3c              <°{<      # Wait 60 ticks, all notes off
0bd3: 00 ff 2f 00              .ÿ/.      # End of track marker
primo
fonte
1
Tarde demais, mas se você está se perguntando qual é a fórmula pi usada, é uma variação da fórmula 25 em mathworld.wolfram.com/PiFormulas.html .
Samuel Li
6

Zero , 530 bytes

Inspirado pela resposta do BookOwl .

Demonstração Online . A reprodução começará imediatamente, pressione spacepara parar e redefinir. Clique no gato para começar de novo.

Edit: jogou um pouco para baixo. Encontrei algumas dicas de golfe no wiki oficial .

when gf clicked
set[c v]to[4e3
repeat(c
add[2e3]to[f v
end
repeat(250
set[b v]to(c
set[h v]to((d)mod(1e4
change[c v]by(-16
repeat(b
set[d v]to(((d)*(b))+((1e4)*(item(b)of[f v
set[g v]to(((2)*(b))-(1
replace item(b)of[f v]with((d)mod(g
set[d v]to(((d)-((d)mod(g)))/(g
change[b v]by(-1
end
change[h v]by(((d)-((d)mod(1e4)))/(1e4
repeat(4
add((h)mod(10))to[a v
set[h v]to(((h)-((h)mod(10)))/(10
end
repeat(4
say(item(last v)of[a v
play note((round((((item(last v)of[a v])-(1))mod(10))*(1.78)))+(60))for(0.5)beats
delete(last v)of[a v

Gráfico:

Usa a torneira Rabinowitz Wagon para produzir 4 dígitos por vez.

primo
fonte
3

R, 450 bytes

N=261.63*(2^(1/12))^c(16,0,2,4,5,7,9,11,12,14);S=44100;s=unlist(sapply(el(strsplit(as(Rmpfr::Const("pi",1e5),"character"),""))[c(1,3:1001)],function(x)sin(0:(0.5*S-1)*pi*2*N[(x:1)[1]+1]/S)));c=32767*s/max(abs(s));a=file("p.wav","wb");v=writeChar;w=function(x,z)writeBin(as.integer(x),a,z,e="little");v("RIFF",a,4,NULL);w(36+S*10,4);v("WAVEfmt ",a,8,NULL);w(16,4);w(c(1,1),2);w(S*1:2,4);w(c(2,16),2);v("data",a,4,NULL);w(2*length(s),4);w(c,2);close(a)

Usa o pacote Rmpfrpara obter a precisão correta nos dígitos pi. Produz um .wavarquivo.

Recuado, com novas linhas e comentários:

N=261.63*(2^(1/12))^c(16,0,2,4,5,7,9,11,12,14) # Frequency of each notes
S=44100 #Sampling rate
s=unlist(sapply(el(strsplit(
                   as(Rmpfr::Const("pi",1e5),"character"), #get pi correct digits as a character string
                   ""))[c(1,3:1001)], #Grabs first 1000 digits
                function(x)sin(0:(0.5*S-1)*pi*2*N[(x:1)[1]+1]/S))) #Wave function
c=32767*s/max(abs(s)) #Normalize to range [-32767;32767] as per wav 16-bit standard
a=file("p.wav","wb")
v=writeChar
w=function(x,z)writeBin(as.integer(x),a,z,e="little")
v("RIFF",a,4,NULL)     #ChunkID
w(36+S*10,4)           #Chunksize
v("WAVEfmt ",a,8,NULL) #Format, followed by SubChunk1ID
w(16,4)                #SubChunk1Size
w(c(1,1),2)            #AudioFormat & NumChannels
w(S*1:2,4)             #SampleRate & ByteRate
w(c(2,16),2)           #BlockAlign & BitsPerSample
v("data",a,4,NULL)     #SubChunk2ID
w(2*length(s),4)       #Subchunk2Size
w(c,2)                 #Actual data
close(a)
plannapus
fonte
0

C (gcc) 572 bytes

p(float f){i;char b[10000];p=3.14;for(i= 0;i<5000;i++){b[i]=35*sin(f*(2*p*i)/10000);putchar(b[i]);}} f(){i;FILE *f;char p[1001];float n[10];n[0]= 261.63;for(i=1;i<=6;i++){if(i==3)n[i]=349.23;else n[i]=1.12231*n[i-1];}for(i=7;i<=9;i++)n[i]=2*n[i-7];f=popen("pi 1000","r");fgets(p,sizeof(p)-1,f);for(i=0;i<999;i++){switch(p[i]){case'1':p(n[0]);break;case'2':p(n[1]);break;case'3':p(n[2]);break;case'4':p(n[3]);break;case'5':p(n[4]);break;case'6':p(n[5]);break;case'7':p(n[6]);break;case'8':p(n[7]);break;case'9':p(n[8]);break;case'0':p(n[9]);break;default:p(n[0]);break;}}}

Versão não destruída:

void play(float freq)
{
    char buffer[10000];
    float pi=3.14;
    for(int i = 0; i<5000; i++)
    {
       buffer[i] = 35*sin(freq*(2*pi*i)/10000 );
       putchar(buffer[i]);
    }
}

void f()
{
    FILE *fp;
    char pi[1001];
    float note[10];
    note[0]= 261.63;

    for(int i=1;i<=6;i++)     
    {
       if(i==3)
         note[i]=349.23;
       else
         note[i]=1.12231*note[i-1]; 
    }      

    for(int i=7;i<=9;i++)
      note[i]=2*note[i-7];

   fp=popen("pi 1000","r" );
   fgets(pi, sizeof(pi)-1, fp);  

   for(int i=0;i<1001;i++)
   {
    switch(pi[i])
    {   
        case '1': play(note[0]);break;
        case '2': play(note[1]);break;
        case '3': play(note[2]);break;
        case '4': play(note[3]);break;
        case '5': play(note[4]);break;
        case '6': play(note[5]);break; 
        case '7': play(note[6]);break;
        case '8': play(note[7]);break;
        case '9': play(note[8]);break;
        case '0': play(note[9]);break;
        default : play(note[0]);break;
    }

  }     
}

Explicação:

  • play(float freq) A rotina recebe a frequência como um parâmetro da nota (codificada) que você deseja tocar e armazena uma onda senoidal em um buffer.
  • Na função f() , armazenei as frequências correspondentes às notas que variam de C4 a E5 em umnotes matriz.
  • Armazene o pivalor seguido por 1000 dígitos em um buffer. Para fazer isso, instalei o pipacote na minha máquina e usei popenpara ler a saída pi 1000e armazená-la em umchar buffer.
  • Usando um forloop e switchchamei a play()função para produzir notas que correspondem a cada dígito no pibuffer. ,

Uso: ./binary_name.o | aplaynas distribuições modernas do Linux, nas distribuições mais antigas você o redirecionaria para/dev/audio

Abel Tom
fonte
Sugira substituir o todo switch(foo){...}por algo parecido play(note[(foo-'1')%10]). Além disso, ler dicas para golfe em C
ceilingcat