Python 播放音乐:使用 mido 编写，播放多声轨 MIDI 文件音乐

携您一起进入这美妙而又复杂的音乐世界

隋顺意，公众号：萝卜大杂烩 Python 播放音乐:使用 mido 编写，播放多声轨 MIDI 文件音乐

人人 都喜爱音乐，音乐丰富了我们的情感。 在历史上，不乏有伟大的作曲家、钢琴家： 巴赫、海顿、莫扎特、贝多芬、李斯特、勃拉姆斯……

我们可以在剧院里，音乐厅里听到美妙动听的音乐。当我看到钢琴家修长的手指在钢琴上飞快地舞动，奏出婉转的音乐，十分羡慕，相信你们也是一样。那怎样才能让电脑，手机播放出美妙的音乐呢？

今天，就让我，携您一起进入这美妙而又复杂的音乐世界吧。

安装：

从前有个库，名字叫 mido. 其他不会做，就会发声音。

pip install mido  

如果报错，试试用pip3。

Mido使用：

使用 mido 库说来简单，但是特别的麻烦是，它有许许多多的功能，这里仅介绍几种最常用的。贴个代码：

import mido   #不用说  
from mido import Message, MidiFile, MidiTrack    #懒得说  

mid = MidiFile()       #给自己的文件定的.mid后缀  
track = MidiTrack()    #定义声部，一个MidoTrack()就是一个声部  

track.append(Message('program_change',channel=0,program= X,time=0))   
track.append(Message('note_on', note=XX, velocity=64, time=XX,channel=0))   
track.append(Message('note_off', note=XX, velocity=64, time=XX,channel=0))  

mido 的 Message 有可以放很多种不同的参数，每种参数都有不同的用途，接下来，我将会一一介绍以下参数：

program_change：

track.append(Message('program_change',channel=0,program= X,time=0))

‘ program_change ’参数可以理解成是个起始，用于确定乐器的类型。其中，channel 和 time 不可改变，只能是0，（不信的可以自己去试）。

Program 用于确定乐器， mido 有个专门的对应表，用数字命名，从0到16，17种不同的乐器。接下来，我会使用 2（钢琴） 作为参数

note_on：

track.append(Message('note_on', note=XX, velocity=64, time=XX,channel=0))   

‘ note_on ’ 参数是一个音的开端。用于确定音，与前个音之间的间隔，音量。

参数not*代表“ 音 ”，和 program 一样，都是用数字命名，从21到108， 以半音作为最小单位 ，它有张表格，记录了所有的对应。但，不见得每次都要查表。

为此，我花费两天时间，写了 巨大的 函数“ num ”，把音转换成对应的数字。因为太长，这不放了，如有需要，请到我的github：

https://github.com/duoduo666/mido-Barock/blob/master/translate(number%2Cnote)/note%20to%20number.py

“velocity “参数代表音量，具体换算分贝我没研究，有兴趣可以自己研究。建议使用 64 作为（官网是这样写的）

“ time ” 参数代表与 前个音间隔 时间，具体换算会在下面讲到

“ channel ”参数很奇特，到现在，还没研究出有何用，就写0吧。

Note off:

track.append(Message('note_off', note=XX, velocity=64, time=XX,channel=0))  

“ note off ”为一音结束， 音（note）须和note on 一样 ，反之就报错。

“ velocity ” 是个很特别的参数， 可以和note on的不一样 。如：note on 音量是 64，这写 100，那会在发声时从64慢慢增加至100。但，建议 不要再钢琴频道（2）更改 ，学过钢琴都知道，钢琴不能变音量的。

这里的“ time ”代表着该音持续多少。但，这里是个 时间单位 ，而音乐节拍，如快板为120，是 速度单位 。而且，这的时间 不是一个基本单位 （如秒、微秒）time 参数的1都不知是多少秒！这如何是好？先贴代码：

def beat(time):            #与mido的拍子互换  
    time /= 60 * 1000  
    time = 1/time  
    return time  

这是个算式，请注意， 这是我自己做的运算，官网都没写 。当 time = 1000 时，那播放120个音就是一分钟， 每分120拍 （音乐节拍就是用120表示）。晕…

“channel”参数也没弄清，如有大佬明白，请到我的 github

https://github.com/duoduo666/mido-Barock

的 issue 模块评论

集合函数

稍稍动动脑筋，就可以很容易把刚刚说的三种参数放在一起

def yin(yin,pai,qian=0,liang=64,qi=2): #yin是音，pai是指时间（节拍），
    if type(yin)== str:               #qian是音前多少拍
            yin = num(yin)                #liang是音量
    track.append(Message('program_change',channel=0,program=qi,time=0)
    track.append(Message('note_on',note=yin,velocity=liang,time=qian,channel=0))
    track.append(Message('note_off',note=yin,velocity=liang,time=pai,channel=0))

但是，怎样才能 同时播放两个，至多个 呢？接下来，我们就要加声部。

还记得刚刚写过的一行代码

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

这就是增加一个声部，这个声部的名字为 track。所以，我们就可以增加声部，并做个 list，方便调用：

track = MidiTrack()  
track2 = MidiTrack()  
track3 = MidiTrack()  
track4 = MidiTrack()  
mid.tracks.append(track)  
mid.tracks.append(track2)  
mid.tracks.append(track3)  
mid.tracks.append(track4)  
tra = [track,track2,track3,track4] 

我这里先做四声部，有空的朋友可以多加几个（ 除巴赫写过首五部曲外，其他曲子，最多只有四声部 ）再动动脑筋，让 yin 支持多声部：

def yin(yin,pai,qian=0,unit=track,liang=64,qi=2):
    ······· #转换
    unit.append(Message('program_change',channel=0,program=qi,time=0))
    unit.append(Message('note_on',note=yin,velocity=liang,time=qian,channel=0))
    unit.append(Message('note_off',note=yin,velocity=liang,time=pai,channel=0))

多音单声部函数

一首曲子，定不止一音，动动脑筋，得出：

def myin(fu,pai,time,qian=None,yue=2):   #单声部  
      pig = int(beat(time))                   
      if qian == None:  
            for i in range(len(pai):  
                yin(fu[i],pai[i]*pig,qi=yue)  
      else: 
            for i in range(len(pai)):  
                yin(fu[i],pai[i]*pig,qian[i],qi=yue)  

pig的beat刚在 note off 里time参数 里专门讲过，这不再多说。

多声部函数实现：

一首钢琴曲里，总会有好几个声部，何况我们后面讲的算法是巴洛克时期的曲子，当然要着重讲多声部啦。

在刚刚写的函数(myin)的基础上，我们稍稍改进一下：

1.    def myin(fu,pai,time=120,bef=None,shenbu=track,yue=2):   #多声部版  
2.        pig = int(beat(time))  
3.        for i in range(len(pai)):  
4.            if type(pai[i]) == list:  
5.                for j in range(len(pai[i])):  
6.                    if bef == None:  
7.                        yin(fu[i][j],pai[i][j]*pig,unit=tra[j],qi=yue)  
8.                    else:  
9.                        yin(fu[i][j],pai[i][j]*pig,bef[i][j],unit=tra[j],qi=yue)
10.            else:  
11.                if bef == None:  
12.                    yin(fu[i],pai[i]*pig,unit=shenbu,qi=yue)  
13.                else:
14.                    yin(fu[i],pai[i]*pig,bef[i],unit=shenbu,qi=yue)  

第四行 if type(pai[i]) == list 为了把多声部和单声部分开来，比如说输入：[64,[64,65,66]]那[64]就是单声部，[64,65,66]是多声部的。

至于bef，这其实没什么用，不想写的就不写吧。

结语：

现在，您就可以实现播放音乐了，无论多复杂，多绕的音乐，您都可以动动脑筋实现。完整代码请去我的 github。

https://github.com/duoduo666/mido-Barock

但完了么？文章是结束。但，你有没有想过，电脑，手机，可以播放音乐。但，它们可不可以 通过计算 ，来“ 写 ”曲子呢？

为了弄清这些问题，我们需要了解许多令人发指的乐理，及计算令人发指的公式。你准备好了么？