一个用numpy实现的8bit音乐生成器

功能特性

• MIDI 音符映射：通过枚举类将 MIDI 音高值与音名绑定。
• 多种波形支持：包括正弦波、方波、三角波和锯齿波。
• 基本鼓组支持：Kick、Snare、Hi-hat 等常见打击乐器模拟。
• 通道生成器：支持旋律和鼓声分别生成独立通道。
• 后处理与播放：混音、音量控制、裁剪与播放功能。
• ️参数配置系统：灵活定义采样率、BPM 和时长等音频参数。

安装方式

pip install chippymu

示例用法

播放一段旋律

from chippymu.models import Note, WaveType, Melody
from chippymu.configs import BasicParams
from chippymu.channelgen import generate_wave
from chippymu.sound import post_processing, play

from numpy import ndarray

params = BasicParams(sample_rate=16000, bpm=90, length=4)

melody = Melody()
basic_melody: list[tuple[float, Note, float]] = [(0.0, Note.C4, 1.0), (2.0, Note.E4, 1.0), (3.0, Note.G4, 1.0)]
melody.apm(basic_melody, 0.0)

wave: ndarray = generate_wave(melody=melody, wave_type=WaveType.SINE, params=params)

channels: list[ndarray] = [wave,]
volumes: list[float] = [0.8,]
mixed: ndarray = post_processing(channels=channels, volumes=volumes, params=params)

play(data=mixed, params=params)

播放一段鼓点

from chippymu.models import DrumType
from chippymu.configs import BasicParams
from chippymu.channelgen import generate_drums
from chippymu.sound import post_processing, play

from numpy import ndarray

params = BasicParams(sample_rate=16000, bpm=90, length=4)

drums: list[tuple[float, DrumType, float]] = [(0.0, DrumType.KICK, 0.1), (1.0, DrumType.HIHAT, 0.2), (2.0, DrumType.SNARE, 0.2)]
drum_audio: ndarray = generate_drums(drums=drums, params=params)

channels: list[ndarray] = [drum_audio,]
volumes: list[float] = [0.8,]

mixed = post_processing(channels=channels, volumes=volumes, params=params)
play(data=mixed, params=params)

核心模块说明

1. models 模块：定义了 MIDI 音符映射、波形类型和鼓点类型。

   • WaveType：波形类型，包括 SINE、SQUARE、SAWTOOTH 和 TRIANGLE。
   • DrumType：鼓点类型，包括 KICK、SNARE、HIHAT 和 NOISE。
   • Note：MIDI 音高枚举，将音名映射到 MIDI 音符编号。

2. configs 模块：定义了参数配置，包括采样率、每分钟节拍数、总时长。

   • sample_rate：采样率，默认为 16000 Hz。
   • bpm：每分钟节拍数，默认为 90。
   • length：总时长(以拍数为单位)。

3. utils 模块：工具函数集合。

   • note_to_freq：将音符对象转换为频率。
   • basic_wave_gen：生成基本波形。
   • basic_drum_gen：生成基本鼓声。

4. channelgen模块：通道生成器。

   • generate_wave： 生成波形通道。
   • generate_drums： 生成鼓声通道。

5. sound模块：后处理与播放。

   • post_processing: 混音、裁剪、量化等。
   • play: 使用sounddevice播放音频。

更新记录

0.3.0

• 将noise从波形移动至鼓声，保持一致的创建方式。
• 更新README.md以符合类型标注。

0.3.1

• 修复了音符与midi音符的映射错误。

0.3.2

• 修改了混音基准长度的计算方法。
• 将sound模块的函数改为不能传位置参数

0.4.0

• 增加了Melody类，用于按开始位置拼接短音片段。

0.5.0

• Note 枚举改为标准 MIDI 命名并扩展至 C0~B7。
• post_processing 输出改为 float32（内部仍为 8-bit 量化风格）。
• 新增包级公共 API 导出与 CLI 入口 chippymu。
• 修复 NOICE → NOISE 拼写错误。
• 修复 Melody.apm 追加类型不一致。
• generate_wave / generate_drums 增加越界与负时间保护。