[oeasy]python094_使用python控制音符列表_midi

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/overmind/article/details/148721447

094_使用python控制音符列表_midi_文件制作

使用python控制音符列表_midi_文件制作

回忆

上次了解了列表的下标索引
- 可以是正数
- 也可以是负数

0	1	2	3	4
o	e	a	s	y
-5	-4	-3	-2	-1

有2个函数 都可以
- 根据列表项
- 找到索引位置

函数	输入	输出	区别
index	列表项	索引值	找不到就报ValueError
find	列表项	索引值	找不到不报错返回-1

这列表还有什么 好玩的吗？🤔

midi文件

我想生成可以播放的mid文件

图片描述

先进入 Code文件夹

cd Code

便于生成mid 的下载

制作midi

先来个《两只老虎》的 mid

图片描述

构建环境

pip install mido

先安装需要的包mido

图片描述

复制代码

from mido import Message, MidiFile, MidiTrack

# 定义简谱数字与MIDI note number的映射（以C调为例）
note_mapping = {
    1: 60,  # do
    2: 62,  # re
    3: 64,  # mi
    4: 65,  # fa
    5: 67,  # sol
    6: 69,  # la
    7: 71   # si
}

# 《两只老虎》的简谱音符序列
tune_notes = [
    1, 2, 3, 1,
    1, 2, 3, 1,
    3, 4, 5, 
    3, 4, 5,
    5, 6, 5, 4, 3, 1,
    5, 6, 5, 4, 3, 1,
    2, 5, 1,
    2, 5, 1
]

# 定义每个音符的拍子（这里假设每个音符为1拍，可根据需要调整）
beat_per_note = 1
# 定义每拍的tick数（MIDI文件中时间的基本单位）
ticks_per_beat = 480

# 创建MIDI文件和音轨
mid = MidiFile()
track = MidiTrack()
mid.tracks.append(track)

# 设置乐器为钢琴（program number 0）
track.append(Message('program_change', program=0, time=0))

# 遍历音符序列，生成MIDI消息
for note in tune_notes:
    if note in note_mapping:
        note_num = note_mapping[note]
        # 音符开启消息
        track.append(Message('note_on', note=note_num, velocity=64, time=0))
        # 计算音符持续的tick数
        tick_duration = int(beat_per_note * ticks_per_beat)
        # 音符关闭消息
        track.append(Message('note_off', note=note_num, velocity=64, time=tick_duration))

# 保存MIDI文件
mid.save('两只老虎.mid')

保存并运行

编辑m.py

vi m.py

"+p 将代码粘过来

图片描述

运行得到结果

图片描述

下载试听

点击侧边栏
- 下载代码
  - 把Code文件夹
  - 打包下载

图片描述

下载之后双击解压

windows下打开mid

在windows系统中
- 用媒体播放器打开

图片描述

mac下打开mid

mac使用库乐队打开

图片描述

在蓝桥上直接看看
- 这mid 长啥样
- 可以吗？

安装midi软件

sudo apt update
yes | sudo apt install rosegarden

安装jackd2
- 选 是 可以降低延迟

图片描述

装好就可以运行了

rosegarden

可以在开始菜单中
- 找到 rosegarden 点击

图片描述

也可以在终端直接运行

rosegarden &

运行效果

出现软件的界面

图片描述

打开midi

运行之后
- 文件 - 导入
- 两只老虎.mid

图片描述

在音轨上
- 右键查看钢琴卷帘

图片描述

钢琴卷帘效果

midi文件长成这个样子
- 一段段的黄色格子
- 对应着一个个音符
- 可以上下左右移动

图片描述

音符的上下位置代表什么？

音高

上下位置代表音高
- 钢琴卷帘总是循环
  - 一会儿两个黑键像筷子
  - 一会儿三个黑键像叉子
- 筷子下面的是
  - 123
- 叉子下面的是
  - 4567

图片描述

这七个音 1234567 音高
- 构成了大调音阶
大调音阶写进代码了吗？

分析代码

将大调音阶
- 编码为 midi音高

图片描述

音级对	黑键存在性	半音差
1、2	有	2
2、3	有	2
3、4	无	1

音符具体是怎么插入的呢？

旋律列表

图片描述

音符放在旋律列表里

图片描述

这旋律列表放哪儿 呢？

基础框架

建立 mid文件
- 建立 mid音轨
- 将音轨附加进 mid文件
再把旋律列表中的音符
- 放到音轨上

# 创建MIDI文件和音轨
mid = MidiFile()
track = MidiTrack()
mid.tracks.append(track)

# 设置乐器为钢琴（program number 0）
track.append(Message('program_change', program=0, time=0))

怎么把旋律列表中的音符 放到音轨上呢？

生成旋律

# 《两只老虎》的简谱音符序列
tune_notes = [
    1, 2, 3, 1,
    1, 2, 3, 1,
    3, 4, 5, 
    3, 4, 5,
    5, 6, 5, 4, 3, 1,
    5, 6, 5, 4, 3, 1,
    2, 5, 1,
    2, 5, 1
]

遍历旋律列表
- 每个列表项都是音符音高
- 将音符按次序放入音轨

# 遍历音符序列，生成MIDI消息
for note in tune_notes:
    if note in note_mapping:
        note_num = note_mapping[note]
        # 音符开启消息
        track.append(Message('note_on', note=note_num, velocity=64, time=0))
        # 计算音符持续的tick数
        tick_duration = int(beat_per_note * ticks_per_beat)
        # 音符关闭消息
        track.append(Message('note_off', note=note_num, velocity=64, time=tick_duration))

# 保存MIDI文件
mid.save('两只老虎.mid')

目前音符的 音高 没有问题
- 但是 时值有问题

继续提要求

让 ai 根据简谱照片
- 生成 midi文件

图片描述

根据图片
- 从C大调变成 F大调

文件分析

主音变了
- 从 1 = C (60)
- 变成了 1 = F(65)
- 改从 65 开始了
每个音符
- 除了音高
- 还增加了时值

from mido import Message, MidiFile, MidiTrack

# 音符对应字典，按简谱 1 - 7 对应 F 调下的音符（1=F 时的对应）
NOTE_MAP = {
    '1': 65, '2': 67, '3': 69, '4': 70,
    '5': 72, '6': 74, '7': 76
}

# 根据简谱和对应时值构建旋律，这里 '-' 表示延长一拍
MELODY = [
    ['1', 1], ['2', 1], ['3', 1], ['1', 1],  # 两只老虎
    ['1', 1], ['2', 1], ['3', 1], ['1', 1],  # 两只老虎
    ['3', 1], ['4', 1], ['5', 2],  # 跑的快
    ['3', 1], ['4', 1], ['5', 2],  # 跑得快
    ['5', 0.5], ['6', 0.5], ['5', 0.5], ['4', 0.5], ['3', 1], ['1', 1],  # 一只没有眼睛
    ['5', 0.5], ['6', 0.5], ['5', 0.5], ['4', 0.5], ['3', 1], ['1', 1],  # 一只没有尾巴
    ['2', 1], ['5', 1], ['1', 2],  # 真奇怪
    ['2', 1], ['5', 1], ['1', 2],  # 真奇怪
    ['2', 1], ['5', 1], ['1', 2],  # 真奇怪
    ['2', 1], ['5', 1], ['1', 2]  # 真奇怪
]

mid = MidiFile()
track = MidiTrack()
mid.tracks.append(track)

ticks_per_beat = 480  # 标准 MIDI 时钟，每拍 480 ticks
current_time = 0  # 时间增量

for note_info in MELODY:
    note_name = note_info[0]
    beats = note_info[1]
    if note_name == '-':
        # 处理延长音，增加时间增量
        current_time += int(beats * ticks_per_beat)
        continue
    note = NOTE_MAP[note_name]
    duration = int(beats * ticks_per_beat)
    # 发送音符开启（当前时间增量）和关闭（持续时间）
    track.append(Message('note_on', note=note, velocity=64, time=current_time))
    track.append(Message('note_off', note=note, velocity=64, time=duration))
    current_time = 0  # 每个音符独立，无间隔

mid.save('two_tigers_f调.mid')
print("已生成《两只老虎》F 调 MIDI 文件：two_tigers_f调.mid")

运行起来听听效果
- 最后的两个 So(5)
- 应该是是低音So(5)

提问

图片描述

增加音阶

低音So(5) 要求能够表示出
- 不同八度的音阶

from mido import Message, MidiFile, MidiTrack

# 音符对应字典，按简谱 1 - 7 对应 F 调下的音符（1=F 时的对应）
# 扩展加入高低音的映射
NOTE_MAP = {
    '1': 65, '2': 67, '3': 69, '4': 70,
    '5': 72, '6': 74, '7': 76,
    '1_': 53, '2_': 55, '3_': 57, '4_': 58,
    '5_': 60, '6_': 62, '7_': 64,  # 低音
    '1^': 77, '2^': 79, '3^': 81, '4^': 82,
    '5^': 84, '6^': 86, '7^': 88  # 高音
}

# 根据简谱和对应时值构建旋律，这里 '-' 表示延长一拍
MELODY = [
    ['1', 1], ['2', 1], ['3', 1], ['1', 1],  # 两只老虎
    ['1', 1], ['2', 1], ['3', 1], ['1', 1],  # 两只老虎
    ['3', 1], ['4', 1], ['5', 2],  # 跑的快
    ['3', 1], ['4', 1], ['5', 2],  # 跑得快
    ['5', 0.5], ['6', 0.5], ['5', 0.5], ['4', 0.5], ['3', 1], ['1', 1],  # 一只没有眼睛
    ['5', 0.5], ['6', 0.5], ['5', 0.5], ['4', 0.5], ['3', 1], ['1', 1],  # 一只没有尾巴
    ['2', 1], ['5_', 1], ['1', 2],  # re so do，so 改为低音 so
    ['2', 1], ['5_', 1], ['1', 2]  # re so do，so 改为低音 so
]

mid = MidiFile()
track = MidiTrack()
mid.tracks.append(track)

ticks_per_beat = 480  # 标准 MIDI 时钟，每拍 480 ticks
current_time = 0  # 时间增量

for note_info in MELODY:
    note_name = note_info[0]
    beats = note_info[1]
    if note_name == '-':
        # 处理延长音，增加时间增量
        current_time += int(beats * ticks_per_beat)
        continue
    note = NOTE_MAP[note_name]
    duration = int(beats * ticks_per_beat)
    # 发送音符开启（当前时间增量）和关闭（持续时间）
    track.append(Message('note_on', note=note, velocity=64, time=current_time))
    track.append(Message('note_off', note=note, velocity=64, time=duration))
    current_time = 0  # 每个音符独立，无间隔

mid.save('two_tigers_f调.mid')
print("已生成《两只老虎》F 调 MIDI 文件：two_tigers_f调.mid")

最终mid

图片描述

总结

这次研究了 midi音乐的制作
- 使用旋律列表生成音乐

# 《两只老虎》的音符序列
melody = [
    '1', '2', '3', '1',...
]

这有什么用呢？
- 比如按照调性生成随机旋律？🤔

图片描述

除了 midi音乐旋律列表之外
- 列表还有 啥 实际应用吗？？？🤔
下次再说 👋
蓝桥->ai编程-oeasy 教您玩转 python_Python - 蓝桥云课
github->https://github.com/overmind1980/oeasy-python-tutorial
gitee->https://gitee.com/overmind1980/oeasypython

[oeasy]python094_使用python控制音符列表_midi_文件制作

使用python控制音符列表_midi_文件制作

回忆

midi文件

制作midi

构建环境

复制代码

保存并运行

下载试听

windows下打开mid

mac下打开mid

安装midi软件

rosegarden

运行效果

打开midi

钢琴卷帘效果

音高

分析代码

旋律列表

基础框架

生成旋律

继续提要求

文件分析

提问

增加音阶

最终mid

总结