Python编曲实践(十一):通过PyQt5和PyGame开发的简易MIDI电钢琴,支持键盘控制、基础存储、音符可视化及调性提示等功能

时间:2024-03-14 21:51:18

前言

这个项目是我在半年前从零开始进行开发的,主要是为了在学习Python编曲初期通过开发这一个电钢琴界面来练练手,并实现一些通用的基础函数来方便后续的项目使用。这一电钢琴软件的功能无法与正统的商业软件相提并论,也没有进行特别彻底的优化和测试,显得略微笨拙,但也是我学习Python编曲初期凝结了很多心血的作品,经过了反复长时间的UI设计、功能删减和优化。通过这一简单的电钢琴界面可以进行简单的实时演奏,也可以记录、储存和读取乐段,操作十分容易上手。希望这一粗糙而月久失修的项目能够为大家相关的开发提供灵感,也给大家编程生活提供乐趣!

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项目地址及程序下载

运行程序可以通过 坚果云 (访问密码:EL0oCd) 或 CSDN 进行下载,源码可参考 Github项目地址,欢迎Star并和Fork!

功能简介及演示

电钢琴的主界面如下(由于界面设计是固定的,无法调整大小,望各位理解):

Python编曲实践(十一):通过PyQt5和PyGame开发的简易MIDI电钢琴,支持键盘控制、基础存储、音符可视化及调性提示等功能

主界面的设计可以分为三个主要部分:

① 控制区域
  • 左上方录制区包括七个按钮,分别用于开始记录(新建或打开已保存的JSON文件)查看记录下来的乐段(开启③窗口)播放记录下的乐段删去最后添加的音符添加休止符结束当前乐段并保存(JSON格式)结束当前乐段而不保存。这七个按钮可以通过键盘上的F1~F7来快捷控制;
  • 左下方乐段信息控制区五个下拉选择区域分别用于选择当前添加的音符长度当前乐段的节拍速度当前乐段调性的根音当前乐段调性的调式(五声或七声形式、具体调式)
  • 右方实时演奏控制区包括用于控制声音的拖动条控制是否进行调性提示的选择框控制当前最低八度的数值框(可以通过Page Up和Page Down两个按钮来快捷控制)和用于选择乐器类型和具体乐器的两个下拉框

下面的动图展示的是控制区域的具体选项:
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下图展示的是打开已有文件后的显示内容(由于图片大小限制,对动图进行了压缩,略有模糊请理解):
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② 键盘区域
  • 键盘区域包括25键,包含两个八度加上更高的C音,与标准的小型MIDI键盘结构一致;
  • 键盘可以通过鼠标点击发声,也可以通过键盘控制,其中键盘的映射图可以参考下图:
    Python编曲实践(十一):通过PyQt5和PyGame开发的简易MIDI电钢琴,支持键盘控制、基础存储、音符可视化及调性提示等功能
    其中Z至M对应第一个八度中的七个白键,S、D、G、H、J对应第一个八度中的五个黑键;Q至U对应第二个八度中的七个白键,2、3、5、6、7对应第二个八度中的五个黑键;I对应最后一个八度的C音。由于电脑没有力度反馈,无论按键力度如何,钢琴所发出的声音都是以右上方的音量控制为准。
  • 在录制模式下(左上方第一个按钮呈现按下状态),通过键盘或鼠标点击产生的音符均会录制下来。

下图展示的是通过鼠标和键盘对键盘控制的效果:
Python编曲实践(十一):通过PyQt5和PyGame开发的简易MIDI电钢琴,支持键盘控制、基础存储、音符可视化及调性提示等功能

下图展示的是调性提示模式下的键盘样式(根据稳定性而配色,主音为黄色,三度音及五度音为红色,其他音为绿色):
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③ 乐段展示区域
  • 在录制模式下,输入的音符会通过类似钢琴卷的形式显示在左侧的乐段展示区域;
  • 可以通过窗口上方的 Expand/Shrink View 按钮来控制小窗口或大窗口显示。

下面动图展示的是在记录乐段的过程中展示区域的显示情况(动图同样进行了压缩):
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结语

这一项目最近的一次更新是在半年前了,如今肯定有很多功能可以进行进一步的优化。如果大家在使用的时候遇到任何困难请及时联系我,或大家对这一项目有任何看法也欢迎与我沟通交流。希望本项目能够为大家的PyQt5编程和Python编曲学习提供经验和借鉴,衷心感谢大家对Python编曲实践系列文章的支持!