• 【mido之架子鼓编曲】

    文章目录

    前言

    midi是基于事件的通用音乐表现格式，是计算机音乐的基础数据结构。mido为用于解析和生成Midi文件的python库，本文以mido库来生成常见的架子鼓节奏。

    一、mido基本操作

    官方示例：

    from mido import Message, MidiFile, MidiTrack

mid = MidiFile() #　创建一个MidiFile对象
track = MidiTrack()　# 创建一个（或多个）MidiTrack对象
mid.tracks.append(track) # 将track添加到MidiFile对象中

track.append(Message('program_change', program=12, time=0)) # 添加Message对象
track.append(Message('note_on', note=64, velocity=64, time=32)) # 添加note_on 事件
track.append(Message('note_off', note=64, velocity=127, time=32)) # 添加note_off 事件

mid.save('new_song.mid') # 保存mid文件


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    基本概念

    message

    message:mido提供的消息类，包含很多的属性和方法。
    其第一个参数为messagetype，列举最常见的3个：
    note_on：音符的开始事件
    note_off：音符的结束事件
    control_change：更改乐器
    参数note:音符的音高。60代表中央C，每增加12，音高升高一个八度
    参数velocity:音符的音量，取值在0-127之间
    time:音符的演奏时间，这里要重点留意，因为它不是单纯的每个音符的持续时间。
    官方解释：In MIDI file tracks, it is used as delta time (in ticks), and it must be a non-negative integer.
    意思是它是一个增量时间，代表上一个音符结束后到此音符的间隔时间。这个时间以tick为单位，而在mido的默认配置中，1拍中有480个tick。所以要想生成一个长度为1拍的音符，应该设置其time值为480，而不是1。后面在同时按下多个音符的时候再举例说明

    meta message

    MetaMessage是mido中另一个重要的类，是用于track的一些基本设置
    time_signature是拍号设置，numerator 为一小节几拍，denominator 为几分音符，如3/4的设置为一小节3拍，4分音符为1拍
    set_tempo是用于设置音乐的节奏快慢，由于这里tempo的单位不是BPM（Beat Per Minute），故一般配合bpm2tempo来使用
    key_signature是用于设置音乐的调式的，C为C大调，若是小调的话仅需要在后面添加小写字母m，如Cm表示C小调

    二、架子鼓mido编曲实现

    1.基本设置

    为了方便操作，定义了一个鼓的演奏类DrusmPlay

    from mido import Message, MidiFile, MidiTrack, bpm2tempo, MetaMessage

class DrusmPlay:
    def __init__(self, track):
        self.bpm = 80
        self.track = track
        self.tempo = bpm2tempo(self.bpm)
        self.meta_time = 480
        # 一拍的时间，用于Message中time的值。用480*n来表示
        self.track.append(MetaMessage('set_tempo', tempo=self.tempo, time=0))
        # 设置节奏快慢
        self.track.append(MetaMessage('time_signature', numerator=4, denominator=4))
        # 拍号设置

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    2.midi音色对应表

    用一个字典来保存对应鼓的note,后面用**是我个人觉得在架子鼓演奏中较常用的音色

    self.drum_dict = {
            'acoustic_bass': 35,  # 大鼓
            'bass1': 36,  # 低音鼓 **
            'side_stick': 37,  # 边击
            'acoustic_snare': 38,  # 小鼓(松) **
            'hand_clap': 39,  # 拍手
            'electric_snare': 40,  # 小鼓(紧)
            'low_floor_tom': 41,  # 通鼓(最低) **
            'closed_hi-hat': 42,  # 立镲(闭) **
            'high_floor_tom': 43,  # 通鼓(低) **
            'pedal_hi-hat': 44,  # 踩镲
            'low_tom': 45,  # 通鼓(中低) **
            'open_hi-hat': 46,  # 立镲(开) **
            'low-mid_tom': 47,  # 通鼓(中) **
            'hi-mid_tom': 48,  # 通鼓(中高) **
            'crash_cymbal1': 49,  # 低砸音镲 **
            'high_tom': 50,  # 通鼓(高) **
            'ride_cymbal1': 51,  # 厚吊镲(低) **
            'chinese_cymbal': 52,  # 锣
            'ride_bell': 53,  # 厚吊镲(中)
            'tambourine': 54,  # 铃鼓
            'splash_cymbal': 55,  # 小吊镲
            'cowbell': 56,  # 牛铃
            'crash_cymbal2': 57,  # 薄吊镲(高) 高砸音镲
            'vibraslap': 58,  # 振音梆盒
            'ride_cymbal2': 59,  # 厚吊镲(高)
            'hi_bongo': 60,  # 邦戈鼓(高)
            'low_bongo': 61,  # 邦戈鼓(低)
            'mute_hi_bongo': 62,  # 康加鼓(高闭)
            'open_hi_bongo': 63,  # 康加鼓(高开)
            'low_conga': 64,  # 康加鼓(低)
            'high_timbale': 65,  # 边鼓(高)
            'low_timbale': 66,  # 边鼓(低)
            'high_agogo': 67,  # 拉丁打铃(高)
            'low_agogo': 68,  # 拉丁打铃(低)
            'cabasa': 69,  # 喀吧萨
            'maracas': 70,  # 沙锤
            'short_whistle': 71,  # 哨子(短)
            'long_whistle': 72,  # 哨子(长)
            'short_guiro': 73,  # 刮板(短)
            'long_guiro': 74,  # 刮板(长)
            'claves': 75,  # 响棒
            'hi_wood_block': 76,  # 梆盒(高)
            'low_wood_block': 77,  # 梆盒(低)
            'mute_cuica': 78,  # 拉鼓(闭)
            'open_cuica': 79,  # 拉鼓(开)
            'mute_triangle': 80,  # 三角铁(闭)
            'open_triangle': 81  # 三角铁(开)
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    3.基本节奏的添加

    接下来来实现一个基本的“动次打次”节奏型的演奏，4小节，每小节4拍，8个8分音符来组成：

        def dongcidaci(self):
        for i in range(4):
            # 写4小节

            # 第一个八分音符：bass鼓和crash_cymbal同时击下
            self.track.append(
                Message('note_on', note=self.drum_dict['bass1'], velocity=64, time=0, channel=9))
            self.track.append(
                Message('note_on', note=self.drum_dict['crash_cymbal1'], velocity=64, time=0, channel=9))
            self.track.append(
                Message('note_off', note=self.drum_dict['bass1'], velocity=64, time=round(self.meta_time * 0.5),
                        channel=9))
            self.track.append(
                Message('note_off', note=self.drum_dict['crash_cymbal1'], velocity=64, time=0, channel=9))
            # 留意crash_cymbal1的note_off事件，time是0，代表前一个音符结束也同时结束

            # 第二个八分音符：闭镲
            self.track.append(
                Message('note_on', note=self.drum_dict['closed_hi-hat'], velocity=64, time=0, channel=9))
            self.track.append(
                Message('note_off', note=self.drum_dict['closed_hi-hat'], velocity=64, time=round(self.meta_time * 0.5),
                        channel=9))

            # 第三个八分音符：军鼓和闭镲同时击下
            self.track.append(
                Message('note_on', note=self.drum_dict['acoustic_snare'], velocity=64, time=0, channel=9))
            self.track.append(
                Message('note_on', note=self.drum_dict['closed_hi-hat'], velocity=64, time=0, channel=9))
            self.track.append(
                Message('note_off', note=self.drum_dict['acoustic_snare'], velocity=64,
                        time=round(self.meta_time * 0.5), channel=9))
            self.track.append(
                Message('note_off', note=self.drum_dict['closed_hi-hat'], velocity=64, time=0, channel=9))

            # 第四个八分音符：闭镲
            self.track.append(
                Message('note_on', note=self.drum_dict['closed_hi-hat'], velocity=64, time=0, channel=9))
            self.track.append(
                Message('note_off', note=self.drum_dict['closed_hi-hat'], velocity=64, time=round(self.meta_time * 0.5),
                        channel=9))

            # 第五个八分音符：bass鼓和closed_hi-hat同时击下
            self.track.append(
                Message('note_on', note=self.drum_dict['bass1'], velocity=64, time=0, channel=9))
            self.track.append(
                Message('note_on', note=self.drum_dict['closed_hi-hat'], velocity=64, time=0, channel=9))
            self.track.append(
                Message('note_off', note=self.drum_dict['bass1'], velocity=64, time=round(self.meta_time * 0.5),
                        channel=9))
            self.track.append(
                Message('note_off', note=self.drum_dict['closed_hi-hat'], velocity=64, time=0, channel=9))
            # 留意crash_cymbal1的note_off事件，time是0，代表前一个音符结束也同时结束

            # 第六个八分音符：闭镲
            self.track.append(
                Message('note_on', note=self.drum_dict['closed_hi-hat'], velocity=64, time=0, channel=9))
            self.track.append(
                Message('note_off', note=self.drum_dict['closed_hi-hat'], velocity=64, time=round(self.meta_time * 0.5),
                        channel=9))

            # 第七个八分音符：军鼓和闭镲同时击下
            self.track.append(
                Message('note_on', note=self.drum_dict['acoustic_snare'], velocity=64, time=0, channel=9))
            self.track.append(
                Message('note_on', note=self.drum_dict['closed_hi-hat'], velocity=64, time=0, channel=9))
            self.track.append(
                Message('note_off', note=self.drum_dict['acoustic_snare'], velocity=64,
                        time=round(self.meta_time * 0.5), channel=9))
            self.track.append(
                Message('note_off', note=self.drum_dict['closed_hi-hat'], velocity=64, time=0, channel=9))

            # 第八个八分音符：闭镲
            self.track.append(
                Message('note_on', note=self.drum_dict['closed_hi-hat'], velocity=64, time=0, channel=9))
            self.track.append(
                Message('note_off', note=self.drum_dict['closed_hi-hat'], velocity=64, time=round(self.meta_time * 0.5),
                        channel=9))

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    4.生成mid文件

    生成并保存mid文件

    if __name__ == "__main__":
    mid = MidiFile()
    track = MidiTrack()
    mid.tracks.append(track)

    dp = DrusmPlay(track)
    dp.dongcidaci()
    mid.save('drums.mid')

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    三、评估

    评估方法：用MuseScore写一段group truch的节奏，用于与上面生成的mid进行对比。

    musescore打谱

    先用musescore打一段4小节4拍的谱：
    在这里插入图片描述

    用musescore对比

    用musescore打开刚刚生成的drums.mid文件，会自动转换成曲谱：
    在这里插入图片描述
    可以看到，两段曲谱是一致的。

    LMMS对比

    也可以通过LMMS软件打开两段mid来对比
    在这里插入图片描述

    四、总结

    本文尝试了mido来生成鼓的基本节奏，可以作为计算机混音，编曲，转录的基础。
    后续工作：
    1.进一步抽象更多的节奏型，简化输入
    2.鼓谱转录的相关工作

    参考：
    https://blog.csdn.net/TruedickDing/article/details/101780003
    https://blog.csdn.net/TruedickDing/article/details/102014762
    https://blog.csdn.net/weixin_43572492/article/details/84987309
    https://blog.csdn.net/X_i_n_w_e_i/article/details/104434139

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