music_note Metronomo Online (Tap Tempo) star

Perché la maggior parte dei metronomi da browser perde il tempo

Il modo più ovvio per costruire un metronomo in JavaScript è setInterval(playClick, 60000 / bpm). Funziona per qualche secondo — poi smette di funzionare. setInterval garantisce solo che una callback venga eseguita non prima del ritardo richiesto, mai quanto più tardi possa effettivamente scattare. Il thread principale di JS è condiviso con tutto ciò che la pagina fa — aggiornamenti del DOM, calcolo del layout, garbage collection — e ognuna di queste attività può ritardare un timer in attesa di decine di millisecondi. Per la maggior parte del codice dell'interfaccia questo è invisibile; per un metronomo è fatale, perché un clic in ritardo di 40ms su un battito e di 10ms sul successivo vaga in modo udibile invece di suonare semplicemente impreciso, ingannando attivamente un musicista che si sta esercitando seguendolo.

I musicisti si affidano a un metronomo proprio perché la percezione umana del tempo costante è inaffidabile senza un riferimento esterno — lo scopo stesso del dispositivo fin da quando Johann Maelzel brevettò la versione a carica nel 1815. Un metronomo software che a sua volta perde il tempo vanifica quello scopo, e la soluzione non è un timer più intelligente: ogni timer JS, incluso requestAnimationFrame, condivide lo stesso collo di bottiglia del thread principale. La vera soluzione è smettere del tutto di chiedere a JavaScript di produrre il suono nel momento esatto.

Look-Ahead Scheduling: come questo metronomo resta preciso

Questo strumento usa il pattern reso popolare da Chris Wilson, ex membro del team Web Audio di Google Chrome, nel suo articolo molto citato "A Tale of Two Clocks": separare completamente la logica di pianificazione dalla temporizzazione del suono. L'AudioContext della Web Audio API gira sul proprio thread audio dedicato con un orologio preciso al campione, esposto a JavaScript come AudioContext.currentTime. Chiamare osc.start(t) con un timestamp futuro preso da quell'orologio fa sì che il motore audio lo riproduca esattamente all'istante t, indipendentemente da cosa stia facendo il thread principale in quel momento — non ha mai dovuto "svegliarsi" con precisione esattamente sul battito perché ciò accadesse.

L'unico compito del thread principale è la contabilità: circa ogni 25ms, uno scheduler controlla quali battiti cadono nei successivi 100ms e chiama osc.start() per ciascuno con il suo esatto currentTime futuro. Poiché quel ciclo deve essere solo approssimativamente puntuale, il normale jitter non causa alcun problema udibile — il suono resta comunque pianificato con precisione al campione. Ogni clic è un impulso di oscillatore di circa 30ms, dal tono più acuto sul primo battito di ogni misura per creare un accento udibile, sincronizzato con un impulso visivo corrispondente.

Tap Tempo risolve un problema diverso: trovare il BPM di un brano senza uno spartito da cui leggerlo. Basta battere il tempo a mano seguendo il ritmo; lo strumento misura l'intervallo tra i tocchi e lo converte con 60000 / intervalloMedioMs. Sono necessari almeno due tocchi, e la media dei tocchi recenti attenua i piccoli errori di temporizzazione. Una pausa superiore a due secondi azzera la sequenza, poiché di solito significa che il ritmo è stato perso, non che è semplicemente rallentato in modo drastico.