如何在 Python 中编写音乐

Python 是一种非常灵活的编程语言，可以用来编写各种应用程序，包括音乐。本文将介绍如何在 Python 中编写音乐的方法。

1. 安装必要的包

在 Python 中编写音乐需要使用相关的包，需要先安装这些包。常用的包包括：

• midiutil
• pygame
• pyaudio
• mido

可以使用 pip 命令来安装这些包：

pip install midiutil pygame pyaudio mido

2. 用 midiutil 生成 MIDI 文件

在 Python 中生成音乐的一种常见方法是生成 MIDI 文件，再通过 MIDI 播放器来播放。midiutil 是 Python 中一个用于生成 MIDI 文件的包。

from midiutil import MIDIFile
import time

# 创建一个 MIDI 文件
midi_file = MIDIFile(1)

# 设置 MIDI 文件的一些参数
track = 0
time = 0
tempo = 120

# 添加一些音符
channel = 0
pitch = 60
time = 0
duration = 1
volume = 100
midi_file.addTrackName(track, time, "Sample Track")
midi_file.addTempo(track, time, tempo)
midi_file.addNote(track, channel, pitch, time, duration, volume)

# 保存 MIDI 文件
with open("output.mid", "wb") as output_file:
    midi_file.writeFile(output_file)

上面的代码演示了如何使用 midiutil 生成一个简单的 MIDI 文件。可以通过修改其中的参数来生成不同的音乐。

3. 使用 pygame 播放 MIDI 文件

生成好 MIDI 文件后，就可以使用 MIDI 播放器来播放音乐了。pygame 是一个 Python 中常用的多媒体库，可以用于播放 MIDI 文件。

import pygame

# 初始化 pygame
pygame.init()

# 加载 MIDI 文件
pygame.mixer.music.load("output.mid")

# 播放 MIDI 文件
pygame.mixer.music.play()

# 等待播放结束
while pygame.mixer.music.get_busy():
    time.sleep(1)

上面的代码演示了如何使用 pygame 播放一个 MIDI 文件。可以通过修改其中的参数来播放不同的音乐。

4. 使用 pyaudio 播放音乐文件

除了播放 MIDI 文件外，还可以使用 pyaudio 包直接播放音乐文件。pyaudio 是 Python 中一个常用的音频处理包。

import wave
import pyaudio

# 打开音乐文件
with wave.open("output.wav", "rb") as wave_file:
    # 创建一个 PyAudio 对象
    audio = pyaudio.PyAudio()

    # 打开输出流
    output_stream = audio.open(format=audio.get_format_from_width(wave_file.getsampwidth()),
                                channels=wave_file.getnchannels(),
                                rate=wave_file.getframerate(),
                                output=True)

    # 播放音乐
    data = wave_file.readframes(1024)
    while data:
        output_stream.write(data)
        data = wave_file.readframes(1024)

    # 关闭输出流
    output_stream.stop_stream()
    output_stream.close()

    # 关闭 PyAudio
    audio.terminate()

上面的代码演示了如何使用 pyaudio 播放音乐文件。可以通过修改其中的参数来播放不同的音乐文件。

5. 使用 mido 生成 MIDI 消息

如果希望直接生成 MIDI 消息来生成音乐，可以使用 mido 包。这个包可以用来生成各种 MIDI 消息。

import mido

# 创建一个 MIDI 输出端口
output_port = mido.open_output()

# 发送一些 MIDI 消息
output_port.send(mido.Message("program_change", program=1))
output_port.send(mido.Message("note_on", note=60, velocity=64, time=0))
output_port.send(mido.Message("note_off", note=60, velocity=127, time=100))

# 关闭输出端口
output_port.close()

上面的代码演示了如何使用 mido 发送一些 MIDI 消息来生成音乐。可以通过修改其中的参数来生成不同的音乐。

6. 总结

本文介绍了如何在 Python 中编写音乐的基本方法，包括使用 midiutil 生成 MIDI 文件、使用 pygame 播放 MIDI 文件、使用 pyaudio 播放音乐文件、使用 mido 生成 MIDI 消息等。希望能够给想要编写音乐的程序员提供一些帮助。