# 使用编程记谱法合成音乐 [范例：用 aardio 演奏起风了](../../../example/Media/Audio/TheWind.html) ## 使用 sys.midiOut 库合成音乐 🅰 示例： ```aardio import sys.midiOut; //打开播放设备 var midiOut = sys.midiOut(); //播放简谱 midiOut.play(" 两只老虎, 1__,2__,3__,1__, 两只老虎, 1__,2__,3__,1__, 跑得快, 3__,4__,5__,__, 跑得快, 3__,4__,5__,__, 一只没有耳朵, 5_,6_,5_,4_,3__,1__, 一只没有尾巴, 5_,6_,5_,4_,3__,1__, 真奇怪, 2__,'5__,1__,__ "); ``` ## sys.midiOut 编程记谱规则 sys.midiOut 使用的编程记谱法基于简谱记号设计。 ### 1. 数字音符： 中音使用简谱记号：`1,2,3,4,5,6,7` 高音在后面加一个单引号：`1',2',3',4',5',6',7'` 低音在音符前面加一个单引号：`'1,'2,'3,'4,'5,'6,'7` ### 2. SPN 音名 编程记谱时可使用 sys.midiOut.notes 命名空间指定的所有音名，这些音名使用科学音高记号（Scientific pitch notation）。 音名与音符的对应关系如下： | 音名 | 唱名 | 简谱音符 | | --- | --- | --- | C4 | do | 1 D4 | re | 2 E4 | mi | 3 F4 | fa | 4 G4 | sol| 5 A4 | la | 6 B4 | ti （si,xi） | 7 音名与唱名的对应关系可以变更，这里先不用管这些。 SPN 音名后面的数值越大表示越高的音，例如 C4（ 中央C ，简谱中的 1 ） 高八度就是 C5（ 高音 do，简谱 1 上面加一点），低八度的音就是 C3 （ 低音 do，简谱 1 下面加一点）。 注意： - SPN 音名中的 `-1` 在 sys.midiOut 中需要省略 - SPN 音名中的升号 `♯`（Sharp） 用小写 `s` 替代 例如：`C-1♯` 在 sys.midiOut 里需要略写为 `Cs` ### 3. 文本记谱规则 - 分隔符： 所有音符、指令、字幕可使用逗号、竖线、半角空格、制表符、换行之一分隔，忽略多余的空白字符。 - 消音： 数字音符前面加负号表示消音，例如： `-5,-'5`。SPN 音名小写表示消音，例如：`g4,g3`。 - 延时： 用下划线 `_` 表示一个延时单位（默认为 250 毫秒 ），前面的`数字音符`或`下划线`与后面的`下划线`可以连起来写，例如：`5___,5___` 。但是 `SPN 音名`必须单独写，不能与`下划线`或`数字音符`连起来写。 和弦只要连续写多个音符就可以，例如 `midiOut.play("1,3,5, __, 2,4,6, __, 3,5,7, __, 4,6,1',______","C4"/* 1=C */,250/* ♩=120 */);`。 - 函数调用： 记谱时可以直接调用 midiOut 的成员函数，函数名后必须有括号 () 且必须有参数，例如： `delay(1000),1__,2__,3__` 。 以下是所有可用于编程记谱的函数： - `delay(millisecond)` 用于延时。 * 参数 @millisecond 指定延时毫秒数。 - `setVelocity(value)` 用于调整音量。 * 参数 @value 可指定 0~127 范围的值，数字越大音量越大。 - `changeInstrument(instrument）` 用于改变乐器， * 参数 @instrument 指定乐器序号，可用序号请看后面的附录。 * 可选增加一个数值参数自定义影响的通道。 - `afterTouch(pitch,pressure)` 指定单个音符按键的触后效果。 * 参数 @pitch 参数可用一个字符串指定数字音符或 SPN 音名。 * 参数 @pressure 参数可用 0~127 范围的值指定压力。 * 可选增加一个数值参数自定义影响的通道。 - `channelPressure(pressure)` 指定触后通道压力，影响所有音符按键。 * 参数 @pressure 参数可用 0~127 范围的值指定压力。 * 可选增加一个数值参数自定义影响的通道。 - `cc(number,value) ` 发送 CC（Continuous controller） 消息 * 参数 @number 指定编号。 * 参数 @value 指定值。 * 可选增加一个数值参数自定义影响的通道。 - `pitchBend(value) ` 调整弯音轮。 * 参数 @value 用一个小数指定音高弯曲比例。0 ~ 0.5 表示向下弯曲，0.5 ~ 1 表示向上弯曲 * 可选增加一个数值参数自定义影响的通道。 - `pitchBend2(value) `调整弯音轮。 * 参数 @value 用 14 位整数指定 0~16383 范围的音高弯曲值。0 表示向下弯曲2个半音，16383 表示向上弯曲2个半音。 * 可选增加一个数值参数自定义影响的通道。 - ...... 更多可用函数请参考库函数文档。 - 其他数值： 其他大于 127 的数值表示毫秒单位的延时 - 字幕 其他除`,;|`与半角空格、制表符、换行以外的字符表示字幕。 也可以用一对双引号包含字幕（双引号内所有字符识别为单个字幕，字幕总是会去掉首尾所有双引号）。 可自定义 sys.midiOut 对象的 log 方法用于显示字幕。 🅰 示例： ```aardio import sys.midiOut; var midiOut = sys.midiOut(); //自定义字幕显示函数 midiOut.log = lambda (v) print(v) //合成并播放音乐 midiOut.play(" 1,150, pitchBend(0.6), 弯音, 500, 延时500毫秒, -1,停（音符前加负号表示消音） 1000 "); ``` **自定义音高、拍子快慢：** midiOut.play 函数可选用第 2 个`字符串参数`指定数字音符 `1` 对应的 SPN 音名，默认值为 `"C4"`。可选用第 3 个参数指定单个下划线对应的延时单位（默认为 250 毫秒 ） 我们将上面示例的数字音符 `1` 改为指向 `"E4"` （其他数字音符会自动调整音高），一个延时单位改为 125 毫秒（加快一倍），代码如下： ```aardio import sys.midiOut; var midiOut = sys.midiOut(); midiOut.play(" 两只老虎, 1__,2__,3__,1__, 两只老虎, 1__,2__,3__,1__, 跑得快, 3__,4__,5__,__, 跑得快, 3__,4__,5__,__, 一只没有耳朵, 5_,6_,5_,4_,3__,1__, 一只没有尾巴, 5_,6_,5_,4_,3__,1__, 真奇怪, 2__,'5__,1__,__ ","E4",125); ``` 运行上面的示例，播放的音乐更轻快了。 ### 4. 数组记谱 sys.midiOut 允许使用数组记谱，要点： - 数组中必须使用 sys.midiOut.notes 命名空间的 SPN 音名代替数字音符，小写 spn 音名表示消音。 - 函数调用必须用一个数组表示，数组的第一个元素是函数名。 - 大于 127 的数值表示毫秒单位的延时。 示例： ```aardio import sys.midiOut; var midiOut = sys.midiOut(); //只能在 sys.midiOut.notes 命名空间内使用数组记谱 namespace sys.midiOut.notes{ drm = [ C4,//数组内不能用字符串表示音符 150, ["pitchBend",0.6], "弯音", 500, " 延时 500 毫秒", c4,"停（小写 SPN 音名表示消音）", 1000 ] } midiOut.play(sys.midiOut.notes.drm); ``` > 建议使用文本记谱法，不建议使用数组记谱法（写起来较麻烦）。 ## 绘制桌面歌词 🅰 示例： ```aardio //创建桌面歌词窗口 import win.util.lyric; var lyric = win.util.lyric(); lyric.show(); //打开播放设备 import sys.midiOut; var midiOut = sys.midiOut(); //定义显示歌词的函数 midiOut.log = function(str){ lyric.text = str; } //播放简谱 midiOut.play(" 两只老虎, 1__,2__,3__,1__, 两只老虎, 1__,2__,3__,1__, 跑得快, 3__,4__,5__,__, 跑得快, 3__,4__,5__,__, 一只没有耳朵, 5_,6_,5_,4_,3__,1__, 一只没有尾巴, 5_,6_,5_,4_,3__,1__, 真奇怪, 2__,'5__,1__,__ "); ``` 上面的代码我们可自定义 sys.midiOut 对象的 log 方法用于显示歌词，并且使用了 win.util.lyric 扩展库显示桌面歌词。 ## 多线程合奏音乐 合奏要点： - sys.midiOut 对象允许作为参数传入不同的线程。 同一进程中只能打开一个 sys.midiOut; 设备，因此多线程应当使用同一 sys.midiOut 对象。 - 建议在主线程（一般是界面线程）创建 sys.midiOut 对象。 因为 `midiOut.play` 本身是阻塞运行而非异步运行，所以必须先启动其他工作线程，然后再在主线程调用 `midiOut.play` 才能实现多线程同时演奏。 - 当 sys.midiOut 对象传入不同线程时将绑定相同的音乐输出设备，但修改一个线程内 sys.midiOut 对象的属性不会影响到其他线程（ aardio 不同的线程有不同的运行环境 ）。在不同线程中应使用 sys.midiOut 对象的 channel 属性指定不同的通道，channel 可指定 `0~16` 范围的值。因为默认通道的值为 0, 因此除主线程以外其他线程的 channel 应指定为 `1~16` 范围的值，这样才能实现多通道合奏。 🅰 示例： ```aardio import sys.midiOut; import win.util.lyric; // 创建桌面歌词 var lyric = win.util.lyric(); lyric.show(); // 打开 MIDI 播放设备 var midiOut = sys.midiOut(); midiOut.log = function(v) { lyric.text = v;//显示字幕 }; // 创建工作线程播放鸟鸣效果 thread.invoke( function(midiOut) { // 指定不同的通道以实现合奏 midiOut.channel = 3; // 选择乐器为鸟鸣音效（乐器编号 123） midiOut.changeInstrument(123); // 播放鸟鸣效果,音量适中,节奏较快 midiOut.setVelocity(52); //鸟鸣 - 森林的生机 midiOut.play(" delay(1000), 5'_,6'_,5'_, delay(500), 6'_,5'_,6'_, delay(800), 5'_,6'_,5'_, delay(1200), 6'_,5'_,6'_, delay(600), 5'_,6'_,5'_, delay(1000), 6'_,5'_,6'_, delay(1500), 5'_,6'_,5'_, delay(2000), 森林晨曦结束, ","C5",100); // 高音区,延时单位短促 }, midiOut ); // 伴奏 thread.invoke( function(midiOut) { midiOut.channel = 2; midiOut.changeInstrument(122); midiOut.setVelocity(50); //伴奏 - 海浪声, midiOut.play(" 1____,5____, 1____,5____, 3____,6____, 1____,5____, 3____,6____, 1____,5____, 3____,5'____, 1____,1____, ","C3",500); }, midiOut ); // 在主线程中播放音乐，选择钢琴 midiOut.changeInstrument(0); // 演奏乐曲，必须先运行其他线程，因为 midiOut.play 函数本身是阻塞运行的。 midiOut.play(" 清晨的第一缕阳光, 1__,2__,3__,5__, 3__,2__,1__,5_, 森林中的鸟鸣, 6__,5__,3__,2__, 1__,2__,3__,1__, 微风拂过树梢, 5__,6__,5__,3__, 2__,1__,2__,5_, 晨雾渐渐散去, 3__,5__,6__,5'__, 3__,2__,1__,1__,6000 ","C4",300); //关闭窗口 lyric.close(); ``` ## 切换乐器 我们还可以用代码调用 sys.midiOut 对象的 changeInstrument 函数选择不同的乐器，示例： ```aardio import sys.midiOut; var midiOut = sys.midiOut(); //选择八音盒，参数为乐器编号 midiOut.changeInstrument(10); ``` 也可以在记谱时调用函数，示例： ```aardio import sys.midiOut; var midiOut = sys.midiOut(); midiOut.play( " changeInstrument(10), 1___, 2___, 3___, " ); ``` 可用的乐器编号为 `0~127` 范围的数值，全部编号如下： ```txt //钢琴 0 大钢琴（声学钢琴） 1 明亮的钢琴 2 电钢琴 3 酒吧钢琴 4 柔和的电钢琴 5 加合唱效果的电钢琴 6 羽管键琴（拨弦古钢琴） 7 科拉维科特琴（击弦古钢琴） //色彩打击乐器 8 钢片琴 9 钟琴 10 八音盒 11 颤音琴 12 马林巴 13 木琴 14 管钟 15 大扬琴 //风琴 16 击杆风琴 17 打击式风琴 18 摇滚风琴 19 教堂风琴 20 簧管风琴 21 手风琴 22 口琴 23 探戈手风琴 //吉他 24 尼龙弦吉他 25 钢弦吉他 26 爵士电吉他 27 清音电吉他 28 闷音电吉他 29 加驱动效果的电吉他 30 加失真效果的电吉他 31 吉他和音 //贝司 32 大贝司（声学贝司） 33 电贝司（指弹） 34 电贝司（拨片） 35 无品贝司 36 掌击1 37 掌击2 38 电子合成1 39 电子合成2 //弦乐 40 小提琴 41 中提琴 42 大提琴 43 低音大提琴 44 弦乐群颤音音色 45 弦乐群拨弦音色 46 竖琴 47 定音鼓 //合奏/合唱 48 弦乐合奏音色1 49 弦乐合奏音色2 50 合成弦乐合奏音色1 51 合成弦乐合奏音色2 52 人声合唱“啊” 53 人声“嘟” 54 合成人声 55 管弦乐敲击齐奏 //铜管 56 小号 57 长号 58 大号 59 加弱音器小号 60 法国号（圆号） 61 铜管组（铜管乐器合奏音色） 62 合成铜管音色1 63 合成铜管音色2 //簧管 64 高音萨克斯风 65 次中音萨克斯风 66 中音萨克斯风 67 低音萨克斯风 68 双簧管 69 英国管 70 巴松（大管） 71 单簧管（黑管） //笛 72 短笛 73 长笛 74 竖笛 75 排箫 76 Bottle Blow 77 日本尺八 78 口哨声 79 奥卡雷那 //合成主音 80 合成主音1（方波） 81 合成主音2（锯齿波） 82 合成主音3 83 合成主音4 84 合成主音5 85 合成主音6（人声） 86 合成主音7（平行五度） 87 +合成主音8（贝司加主音） //合成音色 88 合成音色1（新世纪） 89 合成音色2（温暖） 90 合成音色3 91 合成音色4（合唱） 92 合成音色5 93 合成音色6（金属声） 94 合成音色7（光环） 95 合成音色8 //合成效果 96 雨声 97 音轨 98 水晶 99 大气 100 明亮 101 鬼怪 102 回声 103 科幻 //民间乐器 104 西塔尔（印度） 105 班卓琴（美洲） 106 三昧线（日本） 107 十三弦筝（日本） 108 卡林巴 109 风笛 110 民族提琴 111 山奈 //打击乐器 112 叮当铃 113 Agogo 钟 114 钢鼓 115 木鱼 116 太鼓 117 通通鼓 118 合成鼓 119 铜钹 //声音效果 120 吉他换把杂音 121 呼吸声 122 海浪声 123 鸟鸣 124 电话铃 125 直升机 126 鼓掌声 127 Q 声 ```