用 Python 进行音乐创作
前言
上期留了尾，卖了关子。接着上回用 Python 播放多声轨 MIDI 文件音乐继续为您说。
如今，许多人尝试用计算机创作乐器，普遍方法是随机生成一段音乐，和现有曲子的相似度进行打分，一个分值范围内算通过。我也这么做？不，这样做效率低下，随机生成几千首只有一首通过，计算速度也十分低下（超级电脑不说），筛选出的曲子也不一定好听。
我用什么方法呢？今天，我们要了解许多令人发指的乐理，以及计算令人发指的乐理公式。准备好笔纸了么？今天，就让我，带您进入美妙复杂的音乐殿堂吧！
乐理的代码：
废话不多说，先来讲讲“音程”：
音程及其算法：
看着玄乎，其实是最简单，它表示两音之间的“距离，其基本单位称为度。在mido中，以“半音”为基本单位，接下来，我都采用半音计数。
1：小二度
2：大二度/减三度
3：小三度/增二度
4：大三度/减四度
5：纯四度/增三度
6：增四度/减五度
7：纯五度/减六度
8：小六度/增五度
9：大六度/减七度
10：小七度/增六度
11：大七度
（单位：半音）
除了四度和五度（八度不算），度按减小大增来计算，没有基准。但，一般“大度”为最佳选择。不信可以尝试下，是大三度好听，还是小三度好听。除四度以外，只有理论上的增减，不会说增三度，只说纯四度。因此，只需做11个函数就行了。比如说小二度：
1.def sd_two(low=None,high=None): #小二度
2. if type(low) == str:
3. ···#就是转换，前面的代码都写过
4. yin = []
5. if low and high == None:
6. high = low + 1
7. if high and low == None:
8. low = high - 1
9. yin.append(low)
10. yin.append(high)
11. return yin
我花了整天肝枯燥的做简单计算 的代码，想看去我的Github：
https://github.com/duoduo666/mido-Barock/blob/master/turn%20note/yin_cheng.py
记得star哦。
三和弦：
三和弦有四类，大三和弦，小三和弦，增三和弦，减三和弦。七和弦较复杂，有兴趣读者可自己搜搜。
大三和弦结构是：大三度+小三度。小三和弦结构是：小三度+大三度。增三和弦结构是：大三度+大三度，减三和弦结构是：小三度+小三度。最舒服的和弦是大三和弦，最恶心的和弦是减三和弦。
因此，我们只要知道一个音，就可以求出其他的音。我在这贴大三和弦代码：
1.def b_three(geng=None,zhong=None,wu=None):
2. yin = []
3. if geng and zhong == None and wu == None: #知道根音
4. zhong = geng + 4
5. wu = zhong + 3
6. yin.append(geng)
7. yin.append(zhong)
8. yin.append(wu)
9. return yin
10. if zhong and geng == None and wu == None: #知道中音
11. geng = zhong - 4
12. wu = zhong + 3
13. ····#同上
14. if wu and geng == None and zhong == None: #知道五音
15. zhong = wu - 3
16. geng = zhong - 4
17. ····#同上
转位
三和弦有四类，每类都有3种“形态”，称为“转位”，分别是：第一转位（原位），第二转位（4转位），第三转位（46转位）
每次转位把最低音（根音）提八度（12半音）。为大家理解，我画了大三和弦转位图（单位：半音）。
X代表根音（最低音），Y代表三音（中间音），Z代表五音（最高音）。清楚多了吧，其余三个皆如此。
脑筋都不用动了，直接出转换代码。（转换位大4和弦）
····· #前面有
2. yin = []
3. if geng and zhong and wu: #若是三个都有
4. if zhong - geng == 4 and wu - zhong == 3: #若是第一转为（三和弦）
5. geng += 12
6. yin.append(zhong)
7. yin.append(wu)
8. yin.append(geng)
9. return yin
10. if zhong - geng == 5 and wu - zhong == 4: #若是第三转为（46和弦）
11. wu -= 12
12. yin.append(wu)
13. yin.append(geng)
14. yin.append(zhong)
15. return yin
16. if zhong - geng == 3 and wu - zhong == 5:
17. return True
但是，种类太多，我花了10天（夸张） 完成，这不贴了，有兴趣的到我的GitHub
https://github.com/duoduo666/mido-Barock/tree/master/turn%20note
配上和弦（音程）：
哇！可以求和弦和、音程了！鼓掌！。动动脑筋，在myin基础上，更改下，给曲子配上和弦：
1. def myin(fu,pai,time=120,du=None,chord=None,high=64,note="low",yue=2):
2. #和声版
3. pig = int(beat(time)) #int取整，time要求整数
4. for i in range(len(pai)):
5. if type(pai[i]) == list:
6. ··· #上篇文章有，看看
7. else:
8. if chord == None and du == None:
9. ··· #上篇文章有，看看
10. else:
11. #和弦
12. if chord == "dasan": #大三和弦
13. if note == "low":
14. fu[i] = b_three(fu[i])
15. elif note == "zhong":
16. fu[i] = b_three(zhong=fu[i])
17. elif note == "wu":
18. fu[i] = b_three(wu=fu[i])
19. ····· #此处省略一千行
20.
21. #音程（度）
22. if du == "xiaoer": #小二度
23. if note == "low":
24. fu[i] = sd_two(fu[i])
25. if note == "high":
26. fu[i] = sd_two(high=fu[i])
27. ····#此处省略一千行
28.
29. #循环
30. for x in range(len(fu[i])):
31. yin(fu[i][x],pai[i]*pig,liang=high,unit=tra[x],qi=yue)
有太多的“音程”、“和弦”，这不可能全贴，看完整代码？去：
https://github.com/duoduo666/mido-Barock/blob/master/play%20note/play%20note(basic).py
庆祝一下，我用这函数，给《玛丽有只小山羊》配了和弦和音程，只有你没想到，没有我做不出，去这里(https://github.com/duoduo666/mido-Barock/tree/master/mary)听听。
巴洛克曲子算法及实现：
巴洛克时期有许多不同的种类曲子，二部曲，三部曲，四部曲，宾格，赋格……数不过来，不同种类的曲子有不同形式。今天我们实现二部曲。二部曲有很多形式，单开式，双起式，加厚式……我们挑个简单的，“单开式”。
《巴赫二部创意曲》第一首就是讲这个。讲之前，要贴几段代码：
倒影：
打个比方：[3,4,5]的倒影就是[3,2,1]。这形式在巴洛克时期全都是，实现函数：
def dao(yin): #计算倒影
a = yin[0] * 2
daoyin = []
for i in yin:
b = a - i
daoyin.append(b)
return daoyin
首音乘2，以此减接下来的数，得出数组（list)
倒影难道音高不变了？总要变吧。动动脑经，得出答案：
def getdao(xuanlu,base):
for i in range(len(xuanlu)):
if type(xuanlu[i]) == str:
xuanlu[i] = num(xuanlu[i])
if type(base) == str:
base = num(base)
xuanlu = dao(xuanlu)
high = base - xuanlu[0]
for i in range(len(xuanlu)):
xuanlu[i] += high
return xuanlu
以base位基音，得出xuanlu倒影。
分拆和弦、时间：
在巴洛克时期，总会把主题（主旋律）拆开来，分成个主题。但你不知道用户会输入怎样的节奏型。再动动脑筋，就可以把旋律按节拍的不同拆开。
1. def getlu(first,second,ind):
2. s = 0
3. c = 0
4. for i in range(1,len(second)):
5. if second[i] != second[s]:
6. c += 1
7. if c == ind:
8. return first[s:i]
9. else:
10. s = i
11. return first[s:]
1. def gettime(paizi,ind):
2. s = 0
3. c = 0
4. for i in range(1,len(paizi)):
5. if paizi[i] != paizi[s]:
6. c += 1
7. if c == ind:
8. return paizi[s:i]
9. else:
10. s = i
11. return paizi[s:]
这样你就可以获取任意一段的代码和时间了。
计算机计算乐曲实现：
有小白生气了，算法还不讲！别急，算法这不就来了？那最经典的BWV772举例：
此图版权为作者所有！我们用蓝色框匡主题，绿色框匡副题和配旋律。用黄色代表倒影。我们用数学的语言总结下：（我画的）
有个特别的。所有的曲子都要“解决”，“解决”是较复杂，有兴趣的可以搜搜。这我自己做了个个性化 解决，大家可以拿来用。
lastyin = [b_three(".do"),b_three(".mi"),b_three(".so"),b_three("do"),b_three("mi"),b_three("so"),'so','mi','do',"do","si"]
lastpai = [xxxx,xxxx,xxxx,xxxx,xxxx,xxxx,0.5,0.5,1.5,5]
myin(lastyin,lastpai,track=track4)
myin(["do"],[10],high=120)
此解决方法严禁抄袭。到这，相信只要智商>100，就可以写出来。但，许多的小白还是不会写。为了照顾小白，我原来想在这里贴，但是实在太长，放不下。请去我的barok文件下载(https://github.com/duoduo666/mido-Barock/tree/master/barok)。
结语
如今，您可以通过计算机计算出巴洛克时期的二部曲的开场事了，只要有个好旋律，就可以出个好曲子。但其他的种类呢？可以买本《巴赫创意曲集》，一共30首曲子，每首曲子都很经典。可以自己挨个分析写代码哦。
如果有问题，请到我的github的issue模块哦：
https://github.com/duoduo666
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