Tempo Lock · Reflexiones
Cuando el clic se apaga
La partida empieza con un clic que marca el tempo, luego ese clic enmudece y el jugador debe seguir tocando ese mismo tempo durante los compases en silencio.
Redactado y editado en inglés. Esta versión en español se ha generado mediante traducción automática; cuando la precisión importe, la versión de referencia es el original en inglés. Leer el original en inglés →
La estructura de una ronda
Una ronda de Tempo Lock se construye a partir de un objetivo que especifica cuatro cosas: un valor de pulsos por minuto (bpm) para el tempo, un número de compases durante los cuales suena el clic, un número de compases en silencio a continuación y el valor de pulsos por compás, el numerador de la indicación de compás. El motor usa estos campos para construir la ronda entera, desde el primer pulso audible hasta el último pulso en silencio. El tempo fija la velocidad del clic, los compases audibles determinan cuánto tiempo oye el jugador el metrónomo y los compases en silencio plantean el reto de sostener ese tempo sin el clic. El valor de pulsos por compás define cuántos pulsos hay en cada compás, y el juego lo fija en 4, el compás de cuatro por cuatro, en todas las rondas. 3
El motor calcula varios valores derivados del objetivo para sostener el sistema de puntuación. Calcula la duración del pulso como sesenta mil dividido entre el tempo, lo que da la duración de un solo pulso en milisegundos. Calcula el número total de pulsos como la suma de los compases audibles y los compases en silencio multiplicada por los pulsos por compás, lo que da el total de pulsos que el jugador debe recorrer tocando. Calcula el inicio del silencio como los compases audibles multiplicados por los pulsos por compás, lo que marca el índice exacto del pulso en el que el clic deja de sonar. Estos valores derivados forman el cimiento matemático de toda la ronda. 3
El clic y el silencio
El clic es la señal audible que establece el tempo de la ronda. Suena al tempo objetivo mientras duran los compases audibles y marca cada pulso con un sonido breve. Este clic funciona como un metrónomo, produciendo un sonido audible a intervalos uniformes, aunque aquí el intervalo lo fija el objetivo de la ronda y no el jugador. Primero suena una cuenta de entrada de cuatro pulsos, y el primer pulso de cada compás recibe un clic más agudo. Los músicos usan el metrónomo para tocar o ensayar a tiempo, manteniendo un tempo estable y un pulso regular. El clic del juego cumple esa misma función durante la fase audible: proporciona un punto de referencia que el jugador debe igualar con sus toques. 2
Cuando terminan los compases audibles, el clic se corta por completo. El jugador ya no oye el metrónomo y debe seguir tocando al mismo tempo durante los compases en silencio. Ese silencio crea el reto central del juego, porque el jugador debe sostener el tempo en su cabeza sin la referencia externa. El silencio no está vacío: lo llenan la memoria del tempo y el intento del jugador de mantenerlo. La puntuación medirá después cómo de bien sostuvo ese tempo durante el silencio. 3
Marcas de tiempo crudas y determinismo
El motor trabaja enteramente con marcas de tiempo crudas de los toques, medidas en milisegundos. Cada toque se registra como un valor de tiempo absoluto, y todos los cálculos se derivan de esas marcas de tiempo junto con el objetivo. La misma secuencia de marcas de tiempo produce siempre el mismo resultado, lo que hace que el motor sea determinista y comprobable sin necesidad de un reloj. Este enfoque elimina cualquier ambigüedad de los cálculos de tiempo y garantiza que la puntuación sea coherente entre distintas ejecuciones con las mismas entradas. 3
Las funciones de puntuación del motor toman como entrada las marcas de tiempo crudas de los toques, en milisegundos, junto con el objetivo. Este diseño significa que el motor puede probarse con secuencias de marcas de tiempo predeterminadas y que las salidas pueden verificarse sin necesidad de ejecutar el juego en tiempo real. El determinismo alcanza también al generador de números aleatorios con semilla que elige el tempo objetivo de cada ronda. Una semilla y una dificultad dadas fijan siempre el mismo objetivo, y a partir de ahí toda regla es comprobable. 3
Recuperar el tempo a partir de los toques
El motor recupera una estimación del tempo a partir del intervalo medio entre toques consecutivos. Calcula los intervalos entre toques, es decir, las diferencias de tiempo entre cada toque y el anterior, y luego calcula su media, descartando cualquier intervalo que sea cero o negativo; con menos de dos toques no informa de tempo alguno. El valor en pulsos por minuto se deriva de ese intervalo medio y ofrece una medida del tempo que el jugador mantuvo durante la secuencia de toques. Esta función opera con independencia del tempo objetivo y proporciona una medición objetiva del rendimiento real del jugador. 3
El tempo recuperado se muestra en la pantalla de resultados como «Your tempo» («tu tempo») junto al objetivo, de modo que el jugador pueda ver hasta qué punto igualó el ritmo previsto. El cálculo funciona solo con las marcas de tiempo crudas, sobre todos los toques registrados, audibles y en silencio. Se informa a título informativo: la puntuación en sí se calcula a partir de la desviación, no del tempo recuperado. 3
Medir la desviación respecto a la rejilla
El sistema de puntuación premia al jugador por mantener sus toques cerca de la rejilla ideal del metrónomo durante la fase en silencio. La rejilla ideal está formada por las posiciones de pulso que se darían si un metrónomo arrancara con el primer toque del jugador y siguiera al tempo objetivo. Cada toque se asocia al pulso ideal más cercano, y la diferencia entre ambos es la desviación de ese toque. Solo cuentan los toques cuyo pulso más cercano cae en la fase en silencio y, como cada uno se asocia a su pulso más cercano, ningún toque puede desviarse más de medio pulso. Cada pulso de la fase en silencio que quede sin toque se cobra como un fallo de medio pulso, el peor caso, y se integra en la misma media, de modo que saltarse pulsos empuja la desviación media hacia arriba y la puntuación hacia abajo, y quien no toque nada durante el silencio saca cero. 3
Este enfoque basado en la desviación convierte sostener un tempo en una cantidad medible. El motor no se limita a comprobar si los toques caen dentro de alguna ventana: mide la desviación exacta respecto a las posiciones ideales. Un sostenimiento perfecto, con desviación media cero, puntúa 1000, y la puntuación cae en línea recta hasta 0 con una desviación media de un cuarto de pulso, de modo que menos desviación da siempre más puntos. La escala se mide en pulsos y no en milisegundos, así que significa lo mismo a cualquier tempo: a 120 pulsos por minuto un cuarto de pulso son 125 milisegundos; a 80, son 187,5. Un cuarto de pulso es además lo que promedia tocar al azar, así que tocar al azar no gana prácticamente nada. La pantalla de resultados informa además de la desviación media en milisegundos y convierte la puntuación en un veredicto: «Locked in!» (bien fijado) a partir de 850, «Tight.» (ajustado) a partir de 650, «Wobbly.» (tambaleante) a partir de 350 y «Lost the beat.» (perdiste el pulso) por debajo. Esto crea una escala continua de rendimiento en lugar de un resultado binario de aprobado o suspenso, y permite una valoración muy fina de la precisión rítmica. 3
Ajustes de dificultad
El juego ofrece tres ajustes de dificultad, «Easy» (fácil), «Medium» (media) y «Hard» (difícil), que varían el rango de tempo y el número de compases en silencio. Todos los ajustes dan cuatro compases audibles. Easy sortea un tempo de entre 70 y 100 pulsos por minuto y pide cuatro compases en silencio; Medium sortea entre 90 y 130 y pide seis; Hard sortea entre 110 y 170 y pide ocho. Estos ajustes dan al jugador a elegir su reto, desde tempos suaves con tramos de silencio cortos hasta tempos rápidos con sostenimientos largos. 3
Los ajustes operan dentro del mismo marco determinista que el resto del motor. Cada ajuste define un objetivo con valores concretos en sus campos, y el motor procesa ese objetivo exactamente igual que cualquier otro. La dificultad está en la combinación de tempo y número de compases en silencio, que fija con qué rapidez llegan los pulsos y cuánto tiempo debe sostenerlos el jugador sin el clic. El sistema de puntuación es el mismo en todos los ajustes: mide la desviación respecto a la rejilla ideal sea cual sea la dificultad elegida y, como su escala está fijada en fracciones de pulso, una misma puntuación representa la misma precisión relativa en un tempo rápido de Hard que en uno lento de Easy. 3
El tempo detrás del juego
En música, el tempo es la velocidad o el paso de una composición dada, medido en pulsos por minuto. Un tempo de 60 pulsos por minuto significa un pulso por segundo, mientras que un tempo de 120 pulsos por minuto es el doble de rápido y significa dos pulsos cada segundo. El valor de nota de cada pulso suele ser el que indica el denominador de la indicación de compás. El tempo puede señalarse con indicaciones italianas, desde las lentas como largo y andante hasta las rápidas como allegro y presto, o con una marca metronómica que da un bpm concreto. Las indicaciones de tempo pueden transmitir carácter además de velocidad, y un tempo no tiene por qué ser fijo: un compositor puede escribir un accelerando para acelerar o un ritardando para frenar dentro de una pieza 1. El juego usa este concepto de tempo como un valor fijo medido en pulsos por minuto, donde el bpm objetivo marca el paso de toda la ronda.
El tempo del juego es el valor en pulsos por minuto que toca el clic y que el jugador debe sostener. Es un solo número que define la velocidad de la ronda, y aparece en el objetivo junto a los recuentos de compases. El jugador toca a ese tempo y el motor mide cómo de bien lo mantiene. El tempo no cambia durante la ronda: es el punto de referencia constante frente al cual se evalúa el rendimiento del jugador. 3
El metrónomo como aparato
Un metrónomo es un aparato que produce un clic audible u otro sonido a un intervalo uniforme que el usuario puede fijar, normalmente en pulsos por minuto. Quienes tocan y quienes cantan ensayan contra él para sostener un tempo estable y un pulso parejo. Un metrónomo mecánico tradicional usa un péndulo con contrapeso: deslizar el peso hacia arriba por la varilla frena el tempo y deslizarlo hacia abajo lo acelera, y el mecanismo produce un clic en cada oscilación. Johann Maelzel patentó un metrónomo mecánico en 1815 y lo fabricó en serie desde 1816, partiendo de un diseño anterior de péndulo invertido con resorte de Dietrich Nikolaus Winkel y añadiéndole una escala numérica de tempo; los metrónomos modernos existen también como aparatos electrónicos de cuarzo y como software 2.
El clic del juego funciona como un metrónomo durante la fase audible, tocando el tempo objetivo durante los compases audibles. Proporciona el intervalo uniforme que el jugador debe igualar con sus toques. Cuando el clic se corta, el jugador debe mantener el mismo tempo sin el aparato, lo que pone a prueba su capacidad de sostener el tempo por dentro. El papel del metrónomo en el juego es establecer el tempo y luego retirarse, dejando que el jugador lo lleve adelante solo. 3
El objetivo y sus campos
El objetivo es la estructura de datos central que define cada ronda. Contiene cuatro campos: el tempo en pulsos por minuto; el número de compases audibles en los que suena el clic; el número de compases en silencio que vienen después; y los pulsos por compás, el numerador de la indicación de compás, que es 4 para el compás de cuatro por cuatro. Juntos, estos campos determinan la estructura de la ronda, desde el número de pulsos de la fase audible hasta el de la fase en silencio. 3
El motor usa el objetivo para calcular todos los valores derivados que gobiernan la ronda. Del tempo deriva la duración de cada pulso en milisegundos. De los recuentos de compases y de los pulsos por compás deriva el número total de pulsos y el pulso en el que empieza el silencio. El objetivo es fijo durante la ronda, lo que significa que el tempo y los recuentos de compases permanecen constantes de principio a fin. El jugador solo puede responder al objetivo tocando al tempo adecuado y ajustando sus toques a la rejilla ideal. 3
De las marcas de tiempo a la puntuación
El camino que va de las marcas de tiempo de los toques a la puntuación final sigue una secuencia clara de cálculos. Primero, el juego registra cada toque como una marca de tiempo en milisegundos, e ignora los toques hechos más de medio pulso antes de que termine la cuenta de entrada de cuatro pulsos. Durante la fase audible, el jugador toca junto con el clic y va asentando su sensación del tempo. Cuando el clic se corta, el jugador sigue tocando durante los compases en silencio. El motor mide entonces la desviación de cada toque de la fase en silencio respecto a la rejilla ideal del metrónomo anclada en el primer toque, promedia esas desviaciones contando cada pulso sin tocar del silencio como un fallo de medio pulso, y traduce esa media, tomada como fracción del pulso, a una puntuación de 0 a 1000. Junto a la puntuación informa del tempo recuperado a partir del intervalo medio entre toques y del número de toques de la fase en silencio. 3
Esta cadena es enteramente determinista. Dadas la misma semilla y la misma dificultad, se genera el mismo objetivo. Dados el mismo objetivo y las mismas marcas de tiempo, se calcula la misma puntuación. El motor no depende del reloj de pared ni de ninguna referencia externa: depende solo de las marcas de tiempo y del objetivo. Eso hace que el sistema sea a la vez fiable y comprobable, ya que cada paso puede verificarse con entradas predeterminadas y salidas esperadas. 3
La fase en silencio como medición
La fase en silencio es donde ocurre la medición. Durante la fase audible, el clic da una referencia y el jugador puede ajustar sus toques para igualarla. Durante la fase en silencio no existe tal referencia, y los toques del jugador revelan hasta qué punto ha interiorizado el tempo. El motor mide esa interiorización comparando cada toque con la posición de pulso ideal extrapolada desde el primer toque del jugador al tempo objetivo. La diferencia entre el toque y la posición ideal es la desviación de ese toque. 3
La fase en silencio es también donde el diseño del juego se hace más evidente. El clic toca el tempo objetivo durante los compases audibles, luego se corta, y el jugador debe seguir tocando ese mismo tempo durante los compases en silencio. La duración de la fase en silencio, determinada por el número de compases en silencio y los pulsos por compás, fija la longitud del periodo de medición. Las fases en silencio más largas exigen sostener el tempo durante más pulsos, lo que aumenta la posibilidad de que la desviación se acumule. El sistema de puntuación mide la desviación de cada toque de la fase en silencio, cobra cada pulso del silencio que quede sin tocar y promedia el conjunto en una puntuación final, de modo que un pequeño error de tempo que crece a lo largo de un sostenimiento largo empuja la desviación media hacia arriba y la puntuación hacia abajo. 3
Determinismo con semilla
Todo el sistema es determinista a partir de un generador de números aleatorios con semilla. Una semilla dada fija siempre el mismo objetivo, y a partir de ahí toda regla es comprobable. La semilla determina el tempo, sorteado como número entero dentro del rango de la dificultad elegida; los recuentos de compases vienen del propio ajuste de dificultad. Como la semilla y la dificultad determinan por completo el objetivo, producen siempre la misma estructura de ronda. Esta propiedad se extiende también a la puntuación, ya que las mismas marcas de tiempo frente al mismo objetivo producen siempre la misma puntuación. 3
El determinismo con semilla sirve tanto al jugador como al desarrollador. Para el jugador significa que las rondas son coherentes y justas: la misma secuencia de toques dará siempre el mismo resultado. El modo Daily (diario) deriva su semilla de la fecha en UTC, así que todo el que juegue ese día en una dificultad dada recibe el mismo objetivo, mientras que Practice (práctica) elige una semilla aleatoria nueva en cada ronda. Para el desarrollador significa que el motor puede probarse a fondo con semillas y secuencias de toques predeterminadas. El determinismo no es una atadura: es una virtud que hace transparente y fiable el sistema rítmico del juego. 3
Sources & notes
- "Tempo," Wikipedia, in music, tempo is the speed or pace of a given composition, measured in beats per minute (BPM): a tempo of 60 beats per minute signifies one beat per second, while a tempo of 120 beats per minute is twice as rapid, signifying two beats every second. The note value of each beat is typically the one indicated by the denominator of the time signature. Tempo may be indicated by Italian markings, from slow ones such as largo and andante (at a walking pace) to fast ones such as allegro and presto, or by a metronome mark giving a specific BPM. Tempo markings can convey mood as well as speed, and a tempo need not be fixed: a composer may write an accelerando to speed up or a ritardando to slow down within a piece. en.wikipedia.org/wiki/Tempo.
- "Metronome," Wikipedia, a device that produces an audible click or other sound at a uniform interval that can be set by the user, typically in beats per minute. Musicians use a metronome to play or practise in time, keeping a steady tempo and a regular beat. A traditional mechanical metronome uses a weighted pendulum: sliding the weight up the rod slows the tempo and sliding it down speeds it up, and the mechanism produces a click with each swing. Johann Maelzel patented a mechanical metronome in 1815 and mass-produced it from 1816, building on an earlier spring-powered, inverted-pendulum design by Dietrich Nikolaus Winkel and adding a numerical tempo scale; modern metronomes also come as quartz electronic devices and software. en.wikipedia.org/wiki/Metronome.
- Tempo Lock game engine: a pure, deterministic timing engine with no audio and no DOM. A target sets a tempo in beats per minute, a number of audible bars while a click plays, a number of silent bars to hold after it stops, and a beats-per-bar time-signature numerator (4 for 4/4). The click plays the target tempo for the audible bars, then cuts out, and the player must keep tapping the same tempo through the silent bars. The beat length in milliseconds is sixty thousand divided by the tempo; the total beat count is the audible plus silent bars times the beats per bar; and the silent phase starts at the audible bars times the beats per bar. The scoring functions take raw tap timestamps in milliseconds together with the target, so the same inputs always give the same result and the engine is testable without a clock. The tempo is recovered from the average interval between taps. Drift is the average distance of silent-phase taps from the nearest beat of an ideal grid anchored on the first tap and stepped at the target tempo; each silent-phase beat without a tap counts as a miss of half a beat, and with fewer than two taps the drift is half a beat. The score is 1000 at zero drift, falling linearly to 0 at a quarter of a beat, so the scale is relative to the tempo; the result grades are “Locked in!” at 850 or more, “Tight.” at 650 or more, “Wobbly.” at 350 or more, and “Lost the beat.” below that. Difficulty presets: Easy 70–100 BPM with 4 audible and 4 silent bars, Medium 90–130 with 4 and 6, Hard 110–170 with 4 and 8. The tempo is drawn from a seeded random number generator; Daily mode seeds it from the UTC date, Practice from a random number. Read from the game’s own source.
- Further reading on Metronome, Re-examining Czerny’s and Moscheles’s Metronome Marks for Beethoven’s Piano Sonatas. doi.org.
- Further reading on Metronome, Turn the Beat On: An Evidenced-Based Practice Journey Implementing Metronome Use in Emergency Department Cardiac Arrest . pubmed.ncbi.nlm.nih.gov.