OpenGPTs音乐创作辅助：和弦进行与歌词生成新范式-优快云博客

OpenGPTs音乐创作辅助：和弦进行与歌词生成新范式

【免费下载链接】opengpts 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/op/opengpts

你还在为音乐创作中的和弦编排绞尽脑汁？还在为歌词创作缺乏灵感而苦恼？本文将展示如何利用OpenGPTs构建专业级音乐创作辅助工具，通过自定义智能体架构实现和弦进行生成、歌词创作与音乐理论分析的全流程支持。读完本文你将获得：

基于LangGraph构建音乐智能体的完整技术方案
和弦进行生成工具的开发与集成方法
歌词创作提示工程与案例分析
多模态音乐数据处理的实现路径

项目架构与核心组件

OpenGPTs作为开源智能体框架，提供了灵活的认知架构定制能力。音乐创作辅助工具将基于Assistant架构扩展，整合音乐理论工具链与生成模型，构建专业音乐创作工作流。

系统架构设计

mermaid

OpenGPTs的核心优势在于其模块化设计，主要包含以下关键组件：

组件	功能	音乐创作扩展
智能体执行器	管理工具调用与流程控制	音乐理论推理引擎
工具系统	提供外部API与功能集成	和弦生成器、歌词助手、音频分析工具
向量数据库	存储与检索文档知识	音乐风格特征库、和弦进行模板
LLM接口	提供语言模型能力	音乐专用提示工程与微调模型

音乐智能体认知流程

音乐创作智能体采用改进的Assistant架构，增加音乐领域专用的状态管理与工具调用逻辑：

def get_music_agent_executor(
    tools: list[BaseTool],
    llm: LanguageModelLike,
    system_message: str,
    music_knowledge_base: str,
    checkpoint: BaseCheckpointSaver,
):
    """构建音乐创作智能体执行器"""
    # 音乐理论系统提示增强
    music_system_prompt = f"""
    You are a professional music composer assistant with deep knowledge of music theory.
    Use the provided music tools to generate chord progressions, lyrics, and musical structures.
    Music knowledge base: {music_knowledge_base}
    
    When generating chord progressions:
    - Consider the emotional tone requested by the user
    - Provide chord names with Roman numeral analysis
    - Include rhythmic patterns and harmonic rhythm suggestions
    """
    
    # 创建自定义智能体图
    graph = MessageGraph()
    
    # 添加音乐专用节点
    graph.add_node("music_theory_analyzer", music_theory_analyzer)
    graph.add_node("chord_generator", chord_generator)
    graph.add_node("lyric_writer", lyric_writer)
    
    # 定义音乐创作流程
    graph.add_edge("__start__", "music_theory_analyzer")
    graph.add_edge("music_theory_analyzer", "chord_generator")
    graph.add_edge("chord_generator", "lyric_writer")
    graph.add_edge("lyric_writer", "__end__")
    
    # 创建检查点
    checkpointer = checkpoint.with_config({"configurable": {"thread_id": thread_id}})
    
    # 编译智能体
    return graph.compile(
        checkpointer=checkpointer,
        interrupt_before_action=["chord_generator", "lyric_writer"],
    )

和弦进行生成工具开发

和弦进行是音乐创作的基础框架，我们将开发专用工具实现专业级和弦序列生成与分析。

和弦理论基础与工具设计

和弦进行生成工具基于音乐理论规则与机器学习模型，支持多种调性、风格与情感的和弦序列生成。工具核心功能包括：

基于情感与风格的和弦进行推荐
和弦进行的罗马数字分析与转调
和声节奏与声部进行优化
和弦变体与替代和弦建议

工具实现采用以下架构：

class ChordProgressionTool(BaseTool):
    name = "ChordProgressionGenerator"
    description = "Generates musical chord progressions based on style, key, and emotional tone"
    
    def _run(
        self, 
        key: str,
        style: str,
        emotion: str,
        length: int = 8,
        complexity: str = "medium"
    ) -> str:
        """
        Generate chord progression based on parameters
        
        Args:
            key: Musical key (e.g., "C major", "A minor")
            style: Musical style (e.g., "pop", "jazz", "classical")
            emotion: Emotional character (e.g., "happy", "melancholic", "energetic")
            length: Number of chords in progression
            complexity: Chord complexity level ("simple", "medium", "advanced")
            
        Returns:
            Formatted chord progression with analysis
        """
        # 1. 解析调性与风格参数
        key_info = self._parse_key(key)
        style_model = self._load_style_model(style)
        
        # 2. 基于情感选择和弦库
        chord_corpus = self._get_emotional_chords(emotion, key_info, complexity)
        
        # 3. 生成和弦进行
        progression = self._generate_progression(
            key_info, style_model, chord_corpus, length
        )
        
        # 4. 添加音乐理论分析
        analysis = self._analyze_progression(progression, key_info, style)
        
        # 5. 格式化输出
        return self._format_output(progression, analysis)

和弦生成工具集成

将和弦工具集成到OpenGPTs系统，需要在工具配置中注册并添加调用逻辑：

# 在backend/app/tools.py中注册新工具
class AvailableTools(str, Enum):
    # ... 现有工具 ...
    CHORD_PROGRESSION = "chord_progression"
    LYRIC_GENERATOR = "lyric_generator"
    MUSIC_ANALYZER = "music_analyzer"

# 添加和弦工具配置
class ChordProgressionTool(BaseTool):
    type: Literal[AvailableTools.CHORD_PROGRESSION] = AvailableTools.CHORD_PROGRESSION
    name: Literal["Chord Progression Generator"] = "Chord Progression Generator"
    description: Literal[
        "Generates musical chord progressions based on key, style, and emotional tone."
    ] = "Generates musical chord progressions based on key, style, and emotional tone."

# 注册工具实现
TOOLS[AvailableTools.CHORD_PROGRESSION] = _get_chord_progression_tool

工具调用格式遵循OpenGPTs的XML标记规范：

<tool>chord_progression</tool>
<tool_input>
{
    "key": "C major",
    "style": "pop",
    "emotion": "upbeat",
    "length": 8,
    "complexity": "medium"
}
</tool_input>

和弦生成案例与应用

以下是不同音乐风格的和弦进行生成示例：

流行音乐风格

Input: 生成C大调、流行风格、欢快情感的8小节和弦进行
Output: 
Chord Progression: C - G - Am - F - C - G - Em - G

Analysis:
- I - V - vi - IV (经典流行进行)
- 情感特征：明亮、积极，适合副歌部分
- 和声节奏：每小节一个和弦
- 建议速度：100-120 BPM

Alternative options:
- 添加 sus4 和弦变体: Csus4 - G - Am7 - F
- 节奏变化: C - G - Am - F (2小节每和弦)

爵士风格

Input: 生成Eb大调、爵士风格、忧郁情感的12小节和弦进行
Output:
Chord Progression: Ebmaj7 - Cm7 - F7 - Bbmaj7 - Gm7 - C7 - Fmaj7 - Fm7 - Bbm7 - Eb7 - Abmaj7 - Db7 - Gbmaj7

Analysis:
- 基于经典ii-V-I进行的扩展
- 包含替代和弦: Gm7-C7 (ii-V to F)
- 情感特征：复杂、深沉，带有蓝调色彩
- 和声节奏：快速变化，每小节1-2个和弦
- 建议使用扩展音：9th, 11th和弦色彩

歌词创作模块实现

歌词创作模块结合情感分析、押韵检测与音乐结构感知，生成符合音乐风格的歌词内容。

歌词生成提示工程

歌词生成采用两阶段提示策略：首先分析音乐特征，然后生成匹配的歌词内容。

def create_lyric_prompt(music_features, user_input):
    """创建歌词生成提示"""
    # 音乐特征分析
    style_analysis = f"""
    Musical Style: {music_features['style']}
    Emotional Tone: {music_features['emotion']}
    Tempo: {music_features['tempo']} BPM
    Structure: {music_features['structure']}
    Chord Progression: {music_features['chord_progression']}
    """
    
    # 歌词生成提示
    lyric_prompt = f"""
    You are a professional songwriter specializing in {music_features['style']} music.
    Write lyrics that match the following musical characteristics:
    {style_analysis}
    
    Lyrics requirements:
    1. Theme: {user_input['theme']}
    2. Perspective: {user_input['perspective']}
    3. Structure: {user_input.get('structure', 'Verse-Chorus-Verse-Chorus-Bridge-Chorus')}
    4. Rhyme Scheme: {user_input.get('rhyme_scheme', 'ABAB or AABB for verses, AABB for chorus')}
    5. Vocabulary: {user_input.get('vocabulary', 'contemporary, accessible language')}
    
    Write complete lyrics with clear section labels (Verse, Chorus, Bridge).
    Include lyrical analysis with rhyme scheme and meter information.
    """
    
    return lyric_prompt

歌词与和弦的情感匹配

歌词生成工具与和弦进行工具协同工作，通过情感特征向量实现内容匹配：

def align_lyrics_with_chords(lyrics, chord_progression, emotion):
    """对齐歌词与和弦进行的情感特征"""
    # 分析歌词情感特征
    lyric_features = analyze_lyric_emotion(lyrics)
    
    # 分析和弦情感特征
    chord_features = analyze_chord_emotion(chord_progression)
    
    # 计算情感相似度
    similarity = emotion_similarity(lyric_features, chord_features)
    
    if similarity < 0.7:
        # 调整歌词以匹配和弦情感
        adjustment_prompt = f"""
        Adjust the following lyrics to better match the emotional tone of the chord progression.
        Current emotional mismatch: {identify_mismatch(lyric_features, chord_features)}
        Chord progression emotion: {emotion}
        Keep the theme and structure but modify wording and imagery to improve alignment.
        """
        return adjust_lyrics(lyrics, adjustment_prompt)
    
    return lyrics

多风格歌词生成案例

流行风格歌词

Verse 1:
Looking out my window, sunshine fills the sky
Everywhere I go, people passing by
I can feel the rhythm, moving in my soul
Today's the day I've been waiting for so long

Chorus:
Oh, I'm feeling alive, under the open sky
Nothing's gonna bring me down, I'm floating high
With every step I take, I'm moving to the beat
This is my moment, I'm feeling complete

Analysis:
- Rhyme Scheme: AABB for verses, AABB for chorus
- Meter: 4/4 time, 8 syllables per line
- Emotional alignment: Positive imagery matches upbeat chord progression
- Suggested melodic contour: Rising phrases in chorus for emotional peak

民谣风格歌词

Verse 1:
Autumn leaves are falling, down upon the ground
Memories are calling, soft without a sound
Winds are whispering, secrets through the trees
Time is slipping slowly, carried on the breeze

Chorus:
Oh, the road goes on forever, beneath the endless sky
Every step a new endeavor, as the years roll on by
Through the laughter and the tears, through the sunshine and the rain
I'll keep walking through the years, with my song to ease the pain

Bridge:
Seasons come and go, like stories in the wind
Each one leaves a memory, that time can't ever dim
And though the night may fall, there's always a new dawn
In the book of life we're writing, a new chapter carries on

系统集成与API开发

将音乐创作工具集成到OpenGPTs系统，提供完整的API接口与前端交互能力。

音乐智能体API接口

基于OpenGPTs的Assistants API扩展，添加音乐创作专用端点：

POST /music/assistants
- 创建音乐专用智能体

POST /music/threads/{thread_id}/chords
- 生成和弦进行并添加到对话线程

POST /music/threads/{thread_id}/lyrics
- 生成歌词并添加到对话线程

POST /music/threads/{thread_id}/analyze
- 分析音乐内容并提供创作建议

和弦生成API调用示例：

import requests

response = requests.post(
    'http://localhost:8100/music/threads/abc123/chords',
    cookies={"opengpts_user_id": "user123"},
    json={
        "key": "D minor",
        "style": "classical",
        "emotion": "melancholic",
        "length": 16,
        "complexity": "advanced"
    }
)

print(response.json())

前端集成与用户界面

音乐创作助手的前端界面需要添加专业音乐功能：

// 和弦可视化组件
function ChordProgressionVisualizer({ progression, key }) {
  return (
    <div className="chord-progression">
      <div className="key-signature">Key: {key}</div>
      <div className="chord-grid">
        {progression.map((chord, index) => (
          <div key={index} className="chord-card">
            <div className="chord-name">{chord.name}</div>
            <div className="chord-notes">
              {chord.notes.map(note => (
                <span key={note} className="note">{note}</span>
              ))}
            </div>
            <div className="chord-function">{chord.function}</div>
          </div>
        ))}
      </div>
      <div className="play-controls">
        <button onClick={() => playProgression(progression)}>
          Play Chord Progression
        </button>
        <tempo-control defaultValue={100} />
      </div>
    </div>
  );
}

工作流与使用场景

音乐创作智能体支持多种创作工作流，满足不同阶段的音乐制作需求：

快速创作流程
- 输入情感与风格需求
- 生成和弦进行与歌词草稿
- 调整与优化内容
- 导出为音乐XML或文本格式
深度创作流程
- 上传参考音频或乐谱
- 分析音乐特征与风格
- 生成相似风格的原创内容
- 自定义调整与实验
- 多版本比较与选择
学习与教育流程
- 选择音乐理论主题
- 生成教学示例与练习
- 交互式理论讲解
- 创作练习与反馈

高级功能与未来扩展

多模态音乐处理

集成音频分析工具，实现从音频到和弦的逆向工程：

def audio_to_chords(audio_file_path):
    """从音频文件提取和弦进行"""
    # 使用librosa提取音频特征
    y, sr = librosa.load(audio_file_path)
    
    # 提取和弦特征
    chroma = librosa.feature.chroma_stft(y=y, sr=sr)
    
    # 和弦识别
    chord_progression = librosa.beat.beat_track(y=y, sr=sr)[1]
    
    # 格式化结果
    return format_chord_detection_results(chord_progression)

音乐风格迁移

实现不同音乐风格间的和弦与歌词转换：

def transfer_style(
    content: str, 
    source_style: str, 
    target_style: str,
    content_type: str = "chords"  # "chords" or "lyrics"
):
    """音乐风格迁移"""
    # 提取内容特征
    features = extract_music_features(content, content_type, source_style)
    
    # 应用目标风格转换
    transferred = apply_style_transfer(features, target_style)
    
    # 生成转换结果
    return generate_style_output(transferred, content_type)

社区与协作功能

添加音乐创作协作功能，支持多人协同创作与反馈：

mermaid

部署与使用指南

系统部署

使用Docker快速部署音乐创作智能体：

# 克隆仓库
git clone https://gitcode.com/gh_mirrors/op/opengpts
cd opengpts

# 创建音乐扩展配置
cp .env.music.example .env.music

# 启动服务
docker compose -f docker-compose.yml -f docker-compose.music.yml up --build

环境配置

音乐工具需要额外的环境变量配置：

# 音乐工具配置
MUSIC_THEORY_API_KEY=your_api_key
CHORD_GENERATOR_MODEL=advanced
AUDIO_ANALYSIS_ENABLED=true
LIBROSA_CACHE_DIR=/data/cache/librosa

快速入门示例

创建你的第一个音乐项目：

# 1. 启动OpenGPTs服务
docker compose up

# 2. 创建音乐智能体
curl -X POST http://localhost:8100/music/assistants \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"name": "Songwriter Assistant", "style": "pop", "tools": ["chord_progression", "lyric_generator"]}'

# 3. 开始创作
# 访问http://localhost:5173/music开始使用音乐创作助手

总结与展望

OpenGPTs音乐创作辅助工具通过扩展智能体架构，实现了专业级的和弦进行生成与歌词创作能力。本文详细介绍了系统架构、工具开发、API设计与部署流程，为音乐创作者提供了强大的AI辅助解决方案。

未来发展方向包括：

音乐生成模型的专项微调
音频合成与MIDI输出集成
音乐风格迁移与融合
社区驱动的音乐知识图谱构建

通过OpenGPTs的灵活架构，音乐创作智能体可以不断进化，为音乐创作者提供越来越强大的辅助能力，同时保持开源项目的开放性与可定制性。

无论是专业音乐制作人还是音乐爱好者，都可以通过这个工具释放创作潜能，探索音乐创作的新可能。

立即开始你的音乐创作之旅：访问http://localhost:5173/music或部署自己的音乐智能体，体验AI辅助创作的强大能力！如有任何问题或建议，欢迎参与项目贡献与讨论。

【免费下载链接】opengpts 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/op/opengpts

创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考