【バイブコーディング】ギターの音ゲーを作る（メトロノーム）

前回は、音声入力とリアルタイム音程／和音解析を実装した。

今回は、メトロノームを実装する。

メトロノーム

録音時と、再生時にメトロノームを鳴らす。

録音の開始時は、1小節分メトロノームを鳴らしてから開始するカウントインオプションを設ける。

メトロノームのクリック音

CubaseのSteinberg Clickに近い音を再現する。

Steinberg Clickの技術仕様は公開されていないが、GeminiでDeepResearchを行ったところ、以下のような特徴を持つことが分かった。

音響特性

アクセント音（Hi）：999 Hz
- 1kHz付近は人間の聴覚感度が最も高い帯域（等ラウドネス曲線）。
- ミックス内でも小音量で抜ける。
- 音楽的音階から意図的にズラしている
  - B5やC6と完全一致しない。
  - 楽曲キーと協和しないことで「時間参照信号」として独立性を保つ。
- 微妙なデチューンにより「音楽ではない機械的信号」として認識されやすい。

サブ音（Lo）：849 Hz
- 999Hzとの比率は音楽的インターバルに一致しない。
- 約283セント差で旋律的に認識されにくい。
- 音楽的文脈から切り離された設計。

波形と音色設計

基本波形は純粋なサイン波。
倍音をほぼ持たないため：
- 「無機質」「sterile」と表現される。
- 人工的で注意を引く。

エンベロープ設計（クリック感の本質）

クリック感は波形ではなく振幅の時間変化で決まる。

推定パラメータ
- Attack：0.5〜1ms
  - 完全瞬時立ち上がりはクリックノイズを発生させるため回避。
Decay：50〜100ms
- サステインなし。
- 急峻な減衰（指数関数または線形）。
Release：なし（ワンショット）

トランジェント強化技術

微細な**ピッチエンベロープ（チャープ）**の可能性：
- 開始1050Hz → 999Hzへ2msで下降
聴覚的トランジェントを強調。
「コツッ」という芯のある質感を付与。

クリック音の再現プログラム

DeepResarchの結果を基に、クリック音を再現するプログラムを作成した。

メトロノームアプリを実装してください。

# 条件
- WASAPI 共有モード、イベント駆動でクリック音を再生
- テンポはコマンドライン引数で与える

# クリック音の仕様
(DeepResearchの結果をペースト)

アクセントの音が少し異なるが、サブ音はSteinberg Clickに近い音で鳴るものができた。

検討事項

小節の途中の拍の位置以外から録音開始した場合、カウントインが不自然にならないようにする必要がある

実装

メトロノームのサンプルプログラムを参考に与えて、以下のプロンプトで生成した。

はじめアクセントが鳴らなかったが、1回の修正指示で正しく動作するようになった。

Gp5TablatureフォルダにあるC++/WinRT(WinUI3)のプロジェクトでは、タブ譜、ピアノロールの表示、録音、再生を実装している。
録音中、再生中にメトロノームを鳴らす処理を実装してください。

### 条件
- UIでメトロノームをオン/オフできる
- 録音開始時にカウントインするオプションを設ける(再生開始時はカウントインは不要)
- メトロノームの再生方法は下記サンプルプログラムを参考にする
- 拍の位置でクリック音を鳴らす
- 各小節の1拍目にアクセントがある
- カーソル位置が1拍目の先頭にあるとき以外にも、カーソル位置から録音(カウントイン対応)、再生してメトロノームが拍の位置で正しく鳴ること
- カウントインはカーソル位置の拍子の1小節分とする
- オーディオクロック(フレーム数)を基準に鳴らすタイミングをピアノロールの拍の位置と正確に合わせること
- 初期バッファによりタイミングがずれないように注意すること
- メンテナンス性を考慮してメトロノーム処理のソースファイルは独立する

### 参考
- samples/MetronomeTest.cpp: メトロノーム再生サンプルプログラム