如何用js让歌曲转置

如何用JS让歌曲转置

在JavaScript中实现歌曲转置的核心在于读取歌曲的音符数据、计算音符的偏移量、生成转置后的音符数据。下面我们将详细阐述如何实现这些步骤，并提供一些具体的代码示例。

一、读取歌曲的音符数据

在实现转置之前，我们首先需要读取和解析歌曲的音符数据。歌曲的音符数据通常以MIDI文件或者其他音符序列的形式存在。我们需要使用JavaScript读取这些数据并将其解析为可操作的形式。

1. 使用MIDI文件

MIDI文件是一种常见的音乐文件格式，包含了音符、音高、音长等信息。我们可以使用JavaScript库来读取和解析MIDI文件。例如，可以使用midi-parser-js库来解析MIDI文件。

import MidiParser from 'midi-parser-js';
// 读取MIDI文件
fetch('path/to/your/file.mid')
  .then(response => response.arrayBuffer())
  .then(arrayBuffer => {
    const midiData = MidiParser.parse(arrayBuffer);
    console.log(midiData);
  });

2. 自定义音符序列

如果你有自定义的音符序列，可以直接将其解析为数组或对象。例如，一个简单的音符序列可以是：

const notes = [
  { note: 'C4', duration: '4n' },
  { note: 'E4', duration: '4n' },
  { note: 'G4', duration: '4n' }
];

二、计算音符的偏移量

转置歌曲的核心在于计算每个音符的偏移量。转置是指将每个音符升高或降低一定的音程。例如，将所有音符升高一个全音（即两个半音）。

1. 定义音符和音程关系

首先，我们需要定义音符和音程之间的关系。可以使用一个对象来表示音符和其对应的半音数。

const noteMap = {
  'C': 0, 'C#': 1, 'D': 2, 'D#': 3, 'E': 4, 'F': 5, 'F#': 6, 'G': 7, 'G#': 8, 'A': 9, 'A#': 10, 'B': 11
};

2. 计算新的音符

接下来，我们需要编写一个函数，根据给定的音符和偏移量计算新的音符。例如，将音符升高一个全音：

function transpose(note, semitones) {
  const pitch = note.slice(0, -1);
  const octave = parseInt(note.slice(-1));
  let newPitchValue = noteMap[pitch] + semitones;
  // 处理音符超出范围的情况
  if (newPitchValue > 11) {
    newPitchValue -= 12;
    return Object.keys(noteMap).find(key => noteMap[key] === newPitchValue) + (octave + 1);
  } else if (newPitchValue < 0) {
    newPitchValue += 12;
    return Object.keys(noteMap).find(key => noteMap[key] === newPitchValue) + (octave - 1);
  } else {
    return Object.keys(noteMap).find(key => noteMap[key] === newPitchValue) + octave;
  }
}

三、生成转置后的音符数据

将上述步骤结合起来，我们可以生成转置后的音符数据。遍历原始音符序列，计算每个音符的偏移量，生成新的音符序列。

const transposedNotes = notes.map(note => {
  return {
    note: transpose(note.note, 2), // 将音符升高一个全音
    duration: note.duration
  };
});
console.log(transposedNotes);

四、输出和播放转置后的歌曲

最后，我们需要将转置后的音符数据输出并播放。可以使用Web Audio API或其他音频播放库来实现这一点。

1. 使用Tone.js播放音符

Tone.js是一个强大的Web Audio API库，适用于音乐生成和播放。我们可以使用Tone.js播放转置后的音符序列。

import * as Tone from 'tone';
async function playNotes(notes) {
  await Tone.start();
  const synth = new Tone.Synth().toDestination();
  notes.forEach(note => {
    synth.triggerAttackRelease(note.note, note.duration);
  });
}
playNotes(transposedNotes);

2. 输出转置后的MIDI文件

如果需要将转置后的音符数据输出为MIDI文件，可以使用jsmidgen库。

import Midi from 'jsmidgen';
const file = new Midi.File();
const track = new Midi.Track();
file.addTrack(track);
transposedNotes.forEach(note => {
  track.addNote(0, note.note, note.duration);
});
const midiData = file.toBytes();
const blob = new Blob([midiData], { type: 'audio/midi' });
const url = URL.createObjectURL(blob);
const a = document.createElement('a');
a.href = url;
a.download = 'transposed.mid';
a.click();

总结

通过读取歌曲的音符数据、计算音符的偏移量、生成转置后的音符数据，我们可以实现歌曲的转置。利用JavaScript和相关库，如midi-parser-js、Tone.js、jsmidgen，可以轻松地解析、处理和输出音符数据，实现歌曲的转置和播放。转置歌曲不仅在音乐创作中非常有用，还可以帮助音乐学习者更好地理解音程和音调的关系。