Python编曲实践（七）：整整一百行Python代码写出黑人抬棺梗曲《Astronomia》的旋律
前言
黑人抬棺梗如今可以说是火爆全球，而原版视频的背景音乐《Astronomia》也开始爆火，正在不断被油管的音乐播主用各种乐器花式cover：
受此超级巨梗的影响，本博主也打算跟一跟风，用整整百行Python代码写出这首《Astronomia》的旋律精髓，实现过程使用到了我之前根据 Mido 库的Track类进行扩展而实现的 MidiTrackExtended 类，若您想尝试一下的话可以下载 midi_extended 这个目录并复制到项目目录下，便可以通过import操作将其导入到代码中。请注意，在运行代码前一定要安装好 Mido 和 PyGame 这两个库！
问题总结
在本博文上线两天期间，受到了很多网友的热心反馈，在此表示诚挚的感谢，也十分感激大家对本篇博文的支持！
根据网友们的反馈，本篇文章中的代码运行不了主要原因有以下几点：
-
midi_extended文件夹与其中的Python文件没有放到工程目录下，这部分是由于github无法单独下载文件夹带来的麻烦，我现已将该目录上传至CSDN，大家可以点击下载；
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Mido 和 PyGame 这两个库没有安装好，请务必在运行文件前使用pip指令安装好这两个库，因为MidiExtended类的大部分功能是继承自Mido库的相关类，而PyGame库是播放MIDI文件必需的；
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路径不存在，针对此问题已经对代码进行修改，即使用了更简单的路径形式，不出其他意外的话会在此文件的同一目录下生成MIDI文件coffin_dance.mid；
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不报错但是没有声音输出，这可能是由于PyGame本身的设置出现了问题，请根据具体的运行环境进行配置。
若出现其他问题，或者这四点问题之中的哪一点无法有效解决，请立即私信联系我！代码的事情不能耽搁！
百行代码
下面是完整的百行代码，已经上传在了Github上，若您是急性子可以直接拿来尝试咯！
from midi_extended.MidiFileExtended import MidiFileExtended
class CoffinDance():
def __init__(self):
self.bpm = 120
self.time_signature = '4/4'
self.key = 'C'
self.file_path = './coffin_dance.mid'
self.mid = MidiFileExtended(self.file_path, type=1, mode='w')
def write_coffin(self):
self.mid.add_new_track('Lead', self.time_signature, self.bpm, self.key, {'0': 81})
self.intro()
self.verse()
self.verse()
self.verse()
self.end()
def intro(self):
track_lead = self.mid.get_extended_track('Lead')
track_lead.add_meta_info()
for i in range(16):
track_lead.add_note(6, 0.125)
for i in range(8):
track_lead.add_note(1, 0.125, base_num=1)
for i in range(4):
track_lead.add_note(6, 0.125)
for i in range(4):
track_lead.add_note(3, 0.125, base_num=1)
for i in range(4):
track_lead.add_note(2, 0.125, base_num=1)
for i in range(4):
track_lead.add_note(5, 0.125, base_num=1)
for i in range(12):
track_lead.add_note(6, 0.125, base_num=1)
track_lead.add_note(2, 0.125, base_num=1)
track_lead.add_note(1, 0.125, base_num=1)
track_lead.add_note(7, 0.125)
track_lead.add_note(5, 0.125)
def verse(self):
track_lead = self.mid.get_extended_track('Lead')
track_lead.add_note(6, 0.125, base_num=-1)
track_lead.wait(0.125)
track_lead.add_note(6, 0.125, base_num=-1)
track_lead.add_note(3, 0.125)
track_lead.add_note(2, 0.125)
track_lead.wait(0.125)
track_lead.add_note(1, 0.125)
track_lead.wait(0.125)
track_lead.add_note(7, 0.125, -1)
track_lead.wait(0.125)
track_lead.add_note(7, 0.125, -1)
track_lead.add_note(7, 0.125, -1)
track_lead.add_note(2, 0.125)
track_lead.wait(0.125)
track_lead.add_note(1, 0.125)
track_lead.add_note(7, 0.125, -1)
for i in range(2):
track_lead.add_note(6, 0.125, base_num=-1)
track_lead.wait(0.125)
track_lead.add_note(6, 0.125, base_num=-1)
track_lead.add_note(1, 0.125, base_num=1)
track_lead.add_note(7, 0.125)
track_lead.add_note(1, 0.125, base_num=1)
track_lead.add_note(7, 0.125)
track_lead.add_note(1, 0.125, base_num=1)
def end(self):
track_lead = self.mid.get_extended_track('Lead')
for i in range(4):
track_lead.add_note(1, 0.125)
for i in range(4):
track_lead.add_note(3, 0.125)
for i in range(4):
track_lead.add_note(2, 0.125)
for i in range(4):
track_lead.add_note(5, 0.125)
for i in range(12):
track_lead.add_note(6, 0.125)
track_lead.add_note(2, 0.125)
track_lead.add_note(1, 0.125)
track_lead.add_note(7, 0.125, base_num=-1)
track_lead.add_note(6, 0.125, base_num=-1)
track_lead.add_note(6, 0.125, base_num=-1)
track_lead.wait(7.875)
if __name__ == '__main__':
coffin = CoffinDance()
coffin.write_coffin()
coffin.mid.save_midi()
coffin.mid.play_it()
实现过程
开始前，如果大家对这一梗曲旋律还不太熟悉的话，可以参考一下来自B站的这个原版视频。把这一洗脑旋律刻在脑海里，我们就可以在神秘的非洲力量的帮助下实现这一超级梗曲的编写！
黑人抬棺原版视频
寻找曲谱资源
着手写代码之前，我们需要为我们的编曲工作找到曲谱来作为参考，我在Musescore网站上顺利找到了一份单声部的、简单到位的曲谱，其提供了五线谱形式如下：
这一曲谱是单声部的，而且没有时间重叠的音符，而且调式为C大调，这些都为我们的实现提供了许多方便。如果大家看不懂五线谱也没关系，我们只需要从这个图片中知道其中每个标记对应的音高就可以了：
由于这段音乐是C大调的，所以C D E F G A B的排列就相当于简谱中的1234567。其他不多聊，让我们开始一步一步写代码吧！
初始化
在加入音符之前，我们需要为文件确定基本的元信息，即速度（120BPM）、节拍信息（4/4拍）和调性信息（C大调），同时确定MIDI文件的保存地址，以及我们要使用的MidiFileExtended类：
class CoffinDance():
def __init__(self):
self.bpm = 120
self.time_signature = '4/4'
self.key = 'C'
self.file_path = './coffin_dance.mid'
self.mid = MidiFileExtended(self.file_path, type=1, mode='w')
之后，我们写一个write函数来确定我们创作的整体结构，即首先创建一个新Track，将其默认乐器设置为电音效果的锯齿波（81号乐器，完整乐器表可以参考此处），之后通过intro、verse和end函数来完成该音乐的三个部分：前奏、副歌和尾奏，其中副歌部分是同样的旋律重复了三次，故通过一个函数来重复调用三次。
def write_coffin(self):
self.mid.add_new_track('Lead', self.time_signature, self.bpm, self.key, {'0': 81})
self.intro()
self.verse()
self.verse()
self.verse()
self.end()
前奏
下面我们首先开始实现前奏函数intro，前奏对应的是前10小节的音乐，其中第2到第6小节的音乐太过枯燥，我们将其长度缩短了一点：
def intro(self):
track_lead = self.mid.get_extended_track('Lead')
track_lead.add_meta_info()
for i in range(16):
track_lead.add_note(6, 0.125)
for i in range(8):
track_lead.add_note(1, 0.125, base_num=1)
for i in range(4):
track_lead.add_note(6, 0.125)
for i in range(4):
track_lead.add_note(3, 0.125, base_num=1)
for i in range(4):
track_lead.add_note(2, 0.125, base_num=1)
for i in range(4):
track_lead.add_note(5, 0.125, base_num=1)
for i in range(12):
track_lead.add_note(6, 0.125, base_num=1)
track_lead.add_note(2, 0.125, base_num=1)
track_lead.add_note(1, 0.125, base_num=1)
track_lead.add_note(7, 0.125)
track_lead.add_note(5, 0.125)
第一行是通过get_extended_track函数根据track名得到了我们用于添加音符的音轨，并通过add_meta_info函数将元数据添加到该音轨之中。之后反复使用的add_note函数可以用于向track中添加音符，它前两个参数分别代表音高（简谱中的1234567）和时长（与全音符相比的时长，此处0.125表示8分音符），base_num用于确定音高所在的八度，其中正1代表升高一个八度，负1代表降低一个八度等等。该函数额外的参数可以用于实现弯音轮、滑音和颤音的效果，感兴趣的话可以参考我之前的博文Python编曲实践（三）：如何模拟“弯音轮”实现滑音和颤音效果，本篇文章不会用到这些功能，故不作过多介绍。
副歌
副歌部分是这个梗曲的精华所在，包括11小节到22小节的内容。我们用verse函数来实现它。为了清晰我将这些乐符按照所在的不同小节而通过换行区分开：
def verse(self):
track_lead = self.mid.get_extended_track('Lead')
track_lead.add_note(6, 0.125, base_num=-1)
track_lead.wait(0.125)
track_lead.add_note(6, 0.125, base_num=-1)
track_lead.add_note(3, 0.125)
track_lead.add_note(2, 0.125)
track_lead.wait(0.125)
track_lead.add_note(1, 0.125)
track_lead.wait(0.125)
track_lead.add_note(7, 0.125, -1)
track_lead.wait(0.125)
track_lead.add_note(7, 0.125, -1)
track_lead.add_note(7, 0.125, -1)
track_lead.add_note(2, 0.125)
track_lead.wait(0.125)
track_lead.add_note(1, 0.125)
track_lead.add_note(7, 0.125, -1)
for i in range(2):
track_lead.add_note(6, 0.125, base_num=-1)
track_lead.wait(0.125)
track_lead.add_note(6, 0.125, base_num=-1)
track_lead.add_note(1, 0.125, base_num=1)
track_lead.add_note(7, 0.125)
track_lead.add_note(1, 0.125, base_num=1)
track_lead.add_note(7, 0.125)
track_lead.add_note(1, 0.125, base_num=1)
代码中的wait函数用于向函数中添加休止符，其参数为休止符的时长。
尾奏
尾奏部分同前两个函数实现方法一致，也是通过add_note和wait两个函数来添加音符和休止符，在这里不赘述。
def end(self):
track_lead = self.mid.get_extended_track('Lead')
for i in range(4):
track_lead.add_note(1, 0.125)
for i in range(4):
track_lead.add_note(3, 0.125)
for i in range(4):
track_lead.add_note(2, 0.125)
for i in range(4):
track_lead.add_note(5, 0.125)
for i in range(12):
track_lead.add_note(6, 0.125)
track_lead.add_note(2, 0.125)
track_lead.add_note(1, 0.125)
track_lead.add_note(7, 0.125, base_num=-1)
track_lead.add_note(6, 0.125, base_num=-1)
track_lead.add_note(6, 0.125, base_num=-1)
track_lead.wait(7.875)
主函数
通过主函数，我们创建了一个CoffinDance对象，通过调用write_coffin函数实现了音乐的创作，调用save_midi函数则会将创作好的文件以MIDI格式保存在file_path下，而play_it函数是调用了pygame的MIDI播放功能，可以将将我们刚刚完成的《Astronomia》梗曲播放出来，在运行前请注意音量大小！
if __name__ == '__main__':
coffin = CoffinDance()
coffin.write_coffin()
coffin.mid.save_midi()
coffin.mid.play_it()
音乐生成后，我们可以通过 MidiEditor 这一个免费、轻量的MIDI编辑软件来查看、编辑或播放这一梗曲，下图是生成的音乐在MidiEditor下的显示情况：
结语
注意：最后送大家一套2020最新企业Pyhon项目实战视频教程，点击此处 进来获取 跟着练习下，希望大家一起进步哦！
若您对Python编曲的其他知识感兴趣，欢迎参考本专题下的其他文章：
Python编曲实践（一）：通过Mido和PyGame来编写和播放单轨MIDI文件
Python编曲实践（二）：和弦的实现和进行
Python编曲实践（三）：如何模拟“弯音轮”实现滑音和颤音效果
Python编曲实践（四）：向MIDI文件中添加鼓组音轨
Python编曲实践（五）：通过编写爬虫来爬取海量MIDI文件，预备构建数据集（附有百度云下载链接）
Python编曲实践（六）：将MIDI文件转化成矩阵，继承PyTorch的Dataset类来构建数据集（附数据集网盘下载链接）
笔者对Python语言在音乐方面的应用十分感兴趣，也致力于实现音乐与代码的更好融合，若本篇博文中的内容或代码运行出现任何问题，欢迎随时与我沟通和交流。感谢您的阅读，希望本专题的文章能够为您提供帮助！