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简单编程,快速合成并演奏乐曲,绘制桌面歌词

Jacen He aardio 2022-12-24

我们使用简单的开发工具 aardio ,体积只有几 MB,下载打开就可以编程了,不需要任何复杂的配置。

▶ 入门示例


使用 aardio 新建一个源码文件:

输入以下代码,点击「运行」按钮合成并播放乐曲:

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__,__
"
);  


▶ 编程记谱规则

上面的编程记谱法基于简谱记号设计。


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"


所有音符以逗号分开,忽略空格、制表符、换行等。

前面加负号表示消音(停止演奏指定音符),例如:

"-5,-'5"


用下划线表示一个延时单位(默认为 250 毫秒 ),前面的音符(或下划线)与后面的下划线可以连起来写,例如:

"5___,5___"


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:

"pitchBend(0.6),1__,2__,3__"


pitchBend 函数用于弯音,参数为表示百分比的小数,0 ~ 0.5 为向下弯音,0.5 ~  1 为向上弯音。更多可用函数请参考库函数文档。

其他数值表示延时,其他字符串表示字幕。

下面是一个小例子:

import sys.midiOut;
var midiOut = sys.midiOut(); 

//播放简谱
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
"
);  


▶ 转换简谱为程序代码


我们学习一下怎么翻译简谱,先找个简谱:

4/4 表示以四分音符为一拍,每小节有 4 拍。那么我们用 2 个下划线表示一拍(也就是 500 毫秒 ),那么 上面的 

我们翻译为代码:

1__,2__,3__,1__,


再看下面的简谱:

这上面的短横线为增时线,表示增加一拍(这里是 500 毫秒,代码里就是增加 2 个下划线 ),所以上面的简谱翻译为代码就是:

3__,4__,5__,__,


然后我们再看简谱:

音符下面的横线是减时线,也就是由一拍减为半拍(这里是 250 毫秒,代码里用一个下划线表示),所以上面的简谱翻译为代码就是:

5_,6_,5_,4_,3__,1__,


最后生成完整源代码如下:

import sys.midiOut;

//打开播放设备
var midiOut = sys.midiOut(); 

//播放简谱
midiOut.play("
    1__,2__,3__,1__, 
    1__,2__,3__,1__, 
    3__,4__,5__,__,
    3__,4__,5__,__,
    5_,6_,5_,4_,3__,1__,
    5_,6_,5_,4_,3__,1__, 
    2__,'5__,1__,__

");  


要特别注意上面有一个低音 '5,音符前面加个单引号表示低音。

▶ 自定义音高、拍子快慢

midiOut.play 函数可选用第 2 个参数指定音符 1 对应的 SPN 音名( 可用音名在 sys.midiOut.notes 名字空间定义 ),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 )

我们将上面示例的音符 1 改为 "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:

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__,__
"
,"E4",125);  


请运行一下,听一听有什么区别。

▶ 绘制桌面歌词


下面我们再小小改进一下,播放音乐时在桌面上显示漂亮的歌词。

源码如下:

//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__,__
"
);  


按「运行」按钮,显示效果如下:

▶ 多线程


下面创建独立线程合成并播放音乐,源码:

//合成并输出音乐
import win.util.lyric;
var lyric = win.util.lyric();
lyric.show();

//创建独立线程
thread.invoke( function(lyric){
    import sys.midiOut;
    var midiOut = sys.midiOut();
        
    //指定字幕回显函数
    midiOut.log = function(v) lyric.text = v;
    
    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__,__
    "
);  

    lyric.close();
},lyric);

win.loopMessage();


▶ 使用 SPN 音名记谱


编程记谱时可使用 sys.midiOut.notes 名字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

 C4

 do

 1

 D4

 re

 2

 E4

 mi

 3

 F4

 fa

 4

 G4

 sol

 5

 A4

 la

 6

 B4

 ti (si,xi)

 7

当然音名与唱名的对应关系可以变更,这里先不用管这些。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 省略

  • SPN 音名中的升号 ♯(Sharp) 用小写 s 替代


例如:C-1♯ 略写为 Cs 。

示例:

import sys.midiOut;
var midiOut = sys.midiOut();

midiOut.play(
    C4,_,_,D4,_,_,E4,_,_,C4,_,_, 
    C4,_,_,D4,_,_,E4,_,_,C4,_,_, 
    E4,_,_,F4,_,_,G4,_,_,_,_, 
    E4,_,_,F4,_,_,G4,_,_,_,_, 
    G4,_,A4,_,G4,_,F4,_,E4,_,_,C4,_,_, 
    G4,_,A4,_,G4,_,F4,_,E4,_,_,C4,_,_, 
    D4,_,_,G3,_, _,C4,
    1000
"
);  


也可以这样写:

import sys.midiOut;

//打开音名空间
namespace sys.midiOut.notes{ 
    
    //记谱(这里下划线与音符不能连起来,也不能使用数字音符)
    drm = {
        "两只老虎",
        C4,_,_,D4,_,_,E4,_,_,C4,_,_,
        "两只老虎",
        C4,_,_,D4,_,_,E4,_,_,C4,_,_,
        "跑得快",
        E4,_,_,F4,_,_,G4,_,_,_,_,
        "跑得快",
        E4,_,_,F4,_,_,G4,_,_,_,_,
        "一只没有耳朵",
        G4,_,A4,_,G4,_,F4,_,E4,_,_,C4,_,_,
        "一只没有尾巴",
        G4,_,A4,_,G4,_,F4,_,E4,_,_,C4,_,_,
        "真奇怪",
        D4,_,_,G3,_, _,C4,
        //用下面的方式调用函数,小于等于 127 的延时必须调用 delay 函数
        {"delay",1000} 
    } 
}

var midiOut = sys.midiOut();
midiOut.play( sys.midiOut.notes.drm );  


▶ 切换乐器


我们还可以选择不同的乐器,代码示例:

import sys.midiOut;
var midiOut = sys.midiOut(); 

//选择八音盒,参数为乐器编号
midiOut.changeInstrument(10);


在谱子中也可以切换乐器,例如:

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:

//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137 掌击238 电子合成139 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149 弦乐合奏音色250 合成弦乐合奏音色151 合成弦乐合奏音色252 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163 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 Blow77 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383 合成主音484 合成主音585 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391 合成音色4(合唱)92 合成音色593 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


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