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python小白入门:极简电子琴实现

2026-07-02 16:31:49

python小白入门:极简电子琴实现

前两篇我们实现了python捕获键盘动作和用python播放midi音乐。本篇我们把按键和音乐播放结合在一起，做一个极简电子琴。

给midi程序加上选择乐器种类

在pycharm里新建一个python文件，然后把以下代码贴到文件里。先执行看看效果，然后我们再逐步拆解每句话的功能。

import timeimport midoNoteMap = {    '1' : 60,    '2' : 62,    '3' : 64,    '4' : 65,    '5' : 67,    '6' : 69,    '7' : 70,    '8' : 72}melody = "1 2 3 3 2 1 1 3 2 1 2"Instruments = {    "大钢琴" : 0,    "八音盒" : 10,    "管风琴" : 19,    "吉他" : 24,    "贝斯" : 32,    "小提琴" : 40,    "萨克斯": 65,    "长笛": 73,}print("MIDI player start.")with mido.open_output() as output:    print(f"begin to play {melody}")    output.send(mido.Message('program_change', program = Instruments["吉他"]))    for char in melody.split():        if char in NoteMap:            midi_note = NoteMap[char]            output.send(mido.Message('note_on', note=midi_note, velocity=100))            time.sleep(0.5)            output.send(mido.Message('note_off', note=midi_note, velocity=100))            time.sleep(0.05)print("stop playing.")

我们逐条解释语句

import time 因为我们需要暂停功能，调用time.sleep使用。
import mido 这是python的midi库，如果你是新来的读者，请参考上一篇解释过，还有个后台库需要安装，仅仅安装这一个库是不响的。
NoteMap 定义了一个字典，python的字典格式使用{}大括号定义，并且里面有key ： value的“键值对”，我们可以很简单的通过key键（我觉得翻译成钥匙可能更好理解）找到对应的值。我们用1~8几个字符，对应的是midi协议定义的琴键上中央C开始的，哆来咪发丝拉缇哆。
melody定义了一个字符串，这是要演奏的乐曲，我们这里找了小星星奏鸣曲里面一小段做演示。
Instruments 定义了另一个字典，同样记住用{}花括号来定义，里面保存了乐器的名字和midi协议指定的乐器种类编号。我们在这里找了几个常见的乐器列在这里。因为python没有传统意义上的结构体，所以简单的数据存储经常使用字典。
with mido.open_output() as output: 使用优雅的方式打开mido设备，打开以后这个设备名称叫做output，以方便使用。with经常伴随打开类的动作，它的好处是自动会回收资源。不用专门的语句去close。：符号代表开始，后面带缩进的语句都是在with打开设备的前提下执行的。
output.send(mido.Message('program_change', program = Instruments['吉他'])) 这句话说的是给midi设备发送一个消息，内容是更换乐器，乐器的类型是字典里吉他对应的数字24.
for char in melody.split(): 发起了一个循环，把melody乐曲字符串用空格给分隔开，得到了一个列表，遍历（一个一个的全部过一遍）这个列表，每次把当前一个音符给char。：冒号后面带缩进的语句都是跟着for做循环执行的语句。
if char in NoteMap: 为了不发送垃圾信息给midi，所以首先判断一下，本次循环拿到的char 乐曲音符，是不是在我们一开始定义的NoteMap字典里。如果再字典里就用，如果不在字典里就丢弃。：冒号后面的语句是if判断在NoteMap字典的音符情况下，执行的语句。
midi_note = MoteMap[char] 这里是通过char音符，取出来字典里对应的midi音符数字。放到midi_node变量里。因为我们后面要用好几次，所以先查字典存下来，以后就不用查字典了。
output.send(mido.Message('Note_on', note = midi_note, velocity = 100)) 给midi设备发送一个信息，这个信息命令是开启音符，也就是开始演奏，音符音调是note = midi_note决定的。 velocity是演奏强度，midi协议是用速度来定义的演奏强度, 取值0~127。
time.sleep(0.5)开始演奏总要延迟一会再关掉，所以，这里要顶一会，时间是0.5秒。
output.send(mido.Message('Note_off', note= midi_note, velocity = 100)) 这句话是给midi设备发送一个停止信息，停止演奏音符。
time.sleep(0.05) 为了让两个音符之间有一点停顿，这里等了0.05秒。

电子琴程序

下面加入键盘响应语句

import timeimport midoimport  osimport  keyboardKeyMap = {    'i' : 55, # low so    'o' : 57, # low la    'p' : 59, # low qi    'a' : 60,# DO middle C    's' : 62,# Re    'd' : 64, 'f' : 65, 'g' : 67, 'h' : 69, 'j' : 71, 'k' : 72}if not mido.get_output_names():    print("not found midi device.")    os._exit(0)highlight_note = {}  #record act notedef onKeyPressed(event):    if event.name == 'esc':        print("stop playing.")        os._exit(0)    elif event.name in KeyMap and event.name not in highlight_note:        midi_note =  KeyMap[event.name]        highlight_note[event.name] = midi_note        output.send(mido.Message('note_on', note = midi_note, velocity = 100, channel = 0))    elif event.name == 'space' and  'space' not in highlight_note:        highlight_note[event.name] =  36        output.send(mido.Message('note_on', note = 36, velocity = 120, channel = 9))def onKeyReleased(event):    if event.name in highlight_note:        midi_note = highlight_note[event.name]        output.send(mido.Message('note_off', note=midi_note, velocity=100, channel=9))        del highlight_note[event.name]os.system('cls' if os.name == 'nt' else 'clear')print("ready to play midi.")with mido.open_output() as output:    keyboard.on_press(onKeyPressed, suppress=True)    keyboard.on_release(onKeyReleased)    keyboard.wait()print("stop playing.")