音乐与自然语言

• 昨天我们有提到，我们想要生的是像小星星这样子古典钢琴音乐，像这样子的音乐音色是固定，音高也是有限范围内的排列组合，所以重要的讯息并不会是这段声音的特徵，反而是排列组合，也就是我们昨天讲的套路

• 如果把它跟自然语言处理做一个联想的话，我是这样子想像的

    Do = 我 Re = 好 Mi = 帅
  
    # 两只老虎
    Do Re Mi Do Do Re Mi Do => 我好帅我我好帅我
    # 随便乱排
    Re Mi Re Mi Mi Re Do Do => 好帅好帅帅好我我
  

• 虽然这个举例很不精确XD, 但你可以看的出来两只老虎的那段排列是比较能知道它的意思的

• 再举一个例子来说明音乐与自然语言在语法上的相似性

  假设我现在说 "我要去星巴克买..."，你大概会猜我要去买 "咖啡"
  同样道理如果我现在在弹两只老虎 "Do Re Mi Do Do Re Mi ..." 你也可以猜到下一个音是 "Do"

  这两件事情本质是一样的，处理自然语言的时候我们透过 LSTM 好利用过去的讯息来预测未来，同样的招式也许也适用在音乐上面。

MIDI 格式音乐档案

• 为了让我们更快速的把钢琴音乐转成像是文本的问题来解决，我们这边采用 MIDI 格式的档案来处理

• MIDI 格式的档案是一种工业标准的电子通讯协定，它为电子乐器等演奏装置定义各种音符或弹奏码，可以让电子乐器、电脑、手机或是舞台演出的专业设备彼此连接，调整和同步。

• MIDI 档案不传送声音，只传送像是音调和音乐强度的数据，音量，颤音和相位等参数的控制讯号，还有设定节奏的时脉讯号。在不同的电脑上，输出的声音也因音源器不同而有差异，比方说在 Windows 就是钢琴音，你可以去下载一些专门在玩 MIDI 格式的软件，就可以把它转成其他乐器的声音。

• 更棒的是因为它记录的东西很少，所以通常一个档案只需要 10KB

MIDI in Python

好消息是，Python 本身就有提供可以处理 MIDI 的 Lib，下面是官方的范例

from mido import MidiFile
mid = MidiFile('song.mid')

读进来之後，它可能有很多个音轨

for i, track in enumerate(mid.tracks):
    print('Track {}: {}'.format(i, track.name))
    for msg in track:
        print(msg)

也可以自己生 MIDI 音乐

from mido import Message, MidiFile, MidiTrack
mid = MidiFile()
track = MidiTrack()
mid.tracks.append(track)
track.append(Message('program_change', program=12, time=0))
track.append(Message('note_on', note=64, velocity=64, time=32))
track.append(Message('note_off', note=64, velocity=127, time=32))
mid.save('new_song.mid')

上面这段程序码并不能演奏出什麽东西，它只是跟你说明使用概念

1. 建一个 MidiFile
2. 建一个（或多个）MidiTrack，并将其 append 到 MidiFile 中
3. 向一个（或多个）MidiTrack 内添加 Message （包括 program_change、note_on、note_off 等）和 MetaMessage（用来表示 MIDI 文件的节拍、速度、调式等属性）
4. MidiFile 保存起来

所以重点其实是 Message 里头要添加什麽，我们明天再实际用这个编一首歌吧，这样也可以知道里面到底装什麽东西。

参考资料

Python mido