Python MIDI 编程：深入探索音频编程的世界256

引言

MIDI（音乐仪器数字接口）是一种通信协议，它使电子乐器和计算机之间能够进行交互。使用 Python，您可以轻松编写 MIDI 程序，控制合成器、鼓机和其他 MIDI 设备。本文将深入探讨 Python MIDI 编程，涵盖从基础知识到高级技术。

MIDI 的基础知识

MIDI 消息包含一系列位，用于表示音符信息（例如音符值、力度和持续时间），以及控制参数（例如音色、音量和调制）。这些消息通过 MIDI 电缆或 USB 连接发送。

Python MIDI 库

Python 提供了多个 MIDI 库，例如 mido 和 rtmidi。这些库简化了 MIDI 消息的创建、发送和接收。您还可以使用非阻塞事件循环来处理 MIDI 事件，这对于实时应用至关重要。

生成 MIDI 音符

要生成 MIDI 音符，您可以使用 mido 中的 Message 类。该类允许您指定音符值、力度、持续时间和通道。例如，以下代码生成一个 C4 音符，力度为 100，持续时间为 2 秒：```python
from mido import Message, MidiFile
note_on = Message('note_on', note=60, velocity=100, channel=0)
midi_file = MidiFile()
track = midi_file.add_track()
(note_on)
```

控制 MIDI 设备

Python MIDI 库还允许您控制 MIDI 设备。您可以使用 rtmidi 发送 MIDI 消息，并使用回调函数处理设备上的 MIDI 事件。例如，以下代码打开一个 MIDI 输出端口并发送音符开启消息：```python
import rtmidi
midiout = ()
midiout.open_port(0)
midiout.send_message([0x90, 60, 100])
```

实时 MIDI 应用

Python 中的 MIDI 编程可用于各种实时应用，例如：

控制现场表演的合成器和鼓机
创建自定义音乐控制器
开发交互式音乐安装

高级技术

一旦掌握了 MIDI 编程的基础知识，您就可以探索高级技术，例如：

MIDI 时钟同步：使用 MIDI 时钟消息来同步多个设备，实现准确的节奏和定时。
MPE（多参数表现）：发送每个音符的逐音参数，实现更细致的表达。
MIDI 编解码：创建和解析 MIDI 文件，用于存储和共享音乐数据。

结论

Python MIDI 编程提供了强大而灵活的工具，可用于创建各种音乐应用。从生成简单的音符到控制复杂的 MIDI 设备，Python 使 MIDI 编程变得前所未有的容易。通过探索本文中介绍的基础知识和高级技术，您可以解锁音频编程的整个世界。

2025-02-04

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