如何用python创建midi

使用Python创建MIDI文件的方法有多种，常见的包括使用midiutil库、pretty_midi库、以及mido库等。这些库提供了创建和操作MIDI文件的便捷方法。其中，使用midiutil库是最简单直接的方法之一，因为它具有直观的API，适合初学者和快速开发。下面我们将详细介绍如何使用midiutil库创建一个MIDI文件，并附带代码示例。

一、安装必要的库

在开始之前，我们需要安装midiutil库。可以使用以下命令通过pip进行安装：

pip install midiutil

二、创建一个简单的MIDI文件

我们首先从一个简单的示例开始，创建一个包含单个音符的MIDI文件。

from midiutil import MIDIFile
创建一个MIDI对象，参数1代表一个MIDI轨道
midi = MIDIFile(1)
设置轨道、时间、和演奏者
track = 0
time = 0
midi.addTrackName(track, time, "Sample Track")
midi.addTempo(track, time, 120)
添加一个音符
channel = 0
pitch = 60  # C4
duration = 1  # 持续时间为1拍
volume = 100  # 音量
midi.addNote(track, channel, pitch, time, duration, volume)
将MIDI对象写入文件
with open("output.mid", "wb") as output_file:
    midi.writeFile(output_file)

三、在MIDI中添加多个音符和和弦

在创建一个MIDI文件时，添加多个音符和和弦是非常常见的需求。我们可以在不同的时间点添加多个音符，甚至可以同时添加多个音符以创建和弦。

from midiutil import MIDIFile
创建一个MIDI对象，参数1代表一个MIDI轨道
midi = MIDIFile(1)
设置轨道、时间、和演奏者
track = 0
time = 0
midi.addTrackName(track, time, "Sample Track")
midi.addTempo(track, time, 120)
定义一些音符
notes = [
    (60, 0, 1),   # C4，第0拍，持续1拍
    (64, 1, 1),   # E4，第1拍，持续1拍
    (67, 2, 1),   # G4，第2拍，持续1拍
    (72, 3, 1)    # C5，第3拍，持续1拍
]
添加这些音符
channel = 0
volume = 100
for pitch, start_time, duration in notes:
    midi.addNote(track, channel, pitch, start_time, duration, volume)
将MIDI对象写入文件
with open("output_multiple_notes.mid", "wb") as output_file:
    midi.writeFile(output_file)

四、创建一个更复杂的MIDI文件

通过结合多个轨道和更多的音符，我们可以创建一个更复杂的MIDI文件。例如，我们可以创建一个带有多个乐器轨道的MIDI文件，每个轨道播放不同的旋律。

from midiutil import MIDIFile
创建一个MIDI对象，参数2代表两个MIDI轨道
midi = MIDIFile(2)
设置轨道1、时间、和演奏者
track = 0
time = 0
midi.addTrackName(track, time, "Piano Track")
midi.addTempo(track, time, 120)
定义一些音符
piano_notes = [
    (60, 0, 1),   # C4，第0拍，持续1拍
    (64, 1, 1),   # E4，第1拍，持续1拍
    (67, 2, 1),   # G4，第2拍，持续1拍
    (72, 3, 1)    # C5，第3拍，持续1拍
]
添加这些音符到轨道1
channel = 0
volume = 100
for pitch, start_time, duration in piano_notes:
    midi.addNote(track, channel, pitch, start_time, duration, volume)
设置轨道2、时间、和演奏者
track = 1
time = 0
midi.addTrackName(track, time, "Drum Track")
midi.addTempo(track, time, 120)
定义一些鼓音符
drum_notes = [
    (35, 0, 1),   # Bass Drum，第0拍，持续1拍
    (38, 1, 1),   # Snare Drum，第1拍，持续1拍
    (42, 2, 1),   # Closed Hi-Hat，第2拍，持续1拍
    (46, 3, 1)    # Open Hi-Hat，第3拍，持续1拍
]
添加这些音符到轨道2
channel = 9  # 鼓通常使用MIDI通道10（索引为9）
for pitch, start_time, duration in drum_notes:
    midi.addNote(track, channel, pitch, start_time, duration, volume)
将MIDI对象写入文件
with open("output_complex.mid", "wb") as output_file:
    midi.writeFile(output_file)

五、使用`pretty_midi`库进行高级操作

pretty_midi库提供了更多高级功能，例如更复杂的MIDI文件解析和生成。我们可以使用该库创建和操作更复杂的MIDI文件。

安装pretty_midi库：

pip install pretty_midi

创建一个简单的MIDI文件：

import pretty_midi
创建一个PrettyMIDI对象
midi = pretty_midi.PrettyMIDI()
创建一个乐器实例，钢琴音色（程序号为0）
instrument = pretty_midi.Instrument(program=0)
创建一个音符实例
note = pretty_midi.Note(velocity=100, pitch=60, start=0, end=1)
添加音符到乐器
instrument.notes.append(note)
添加乐器到MIDI对象
midi.instruments.append(instrument)
写入MIDI文件
midi.write("pretty_output.mid")

六、处理MIDI文件的高级功能

使用pretty_midi库，我们还可以进行更多高级操作，如修改现有MIDI文件、添加控制变化、以及计算音符的音高和时间信息。

import pretty_midi
读取一个现有的MIDI文件
midi = pretty_midi.PrettyMIDI("input.mid")
遍历所有乐器和音符
for instrument in midi.instruments:
    print(f"Instrument: {instrument.name}")
    for note in instrument.notes:
        print(f"Note: {note.pitch}, Start: {note.start}, End: {note.end}")
修改某个音符的音高
midi.instruments[0].notes[0].pitch = 65
保存修改后的MIDI文件
midi.write("modified_output.mid")