本文要介绍 R 包 gm,你可以用它来写音乐。

具体来说,gm 有两大特点:

第一,它提供了一套简单高阶的语言,你可以用这个语言来描述音乐,它会将你的描述转化成乐谱和音频。这个过程中,你不需要考虑无关的技术细节。

第二,gm 可以在 R Markdown 文档和 R Jupyter 笔记本中使用,它会自动将生成的音乐嵌入在生成的文本之中。

先来看一个简单的例子。

小例子

# 加载 gm
library(gm)

# 创建 Music 对象
m <- 
  # 初始化 Music 对象
  Music() +
  # 加上 4/4 拍号
  Meter(4, 4) +
  # 加上一条包含四个音的声部
  Line(list("C5", "D5", "E5", "F5"), list(1, 1, 1, 1))

# 转化成乐谱和音频
show(m, c("score", "audio"))

相信这个例子足够让你感受 gm 的简单和直观。深入之前,先来看看如何下载。

下载

从 CRAN 上下载:

从 Github 上下载开发版:

# 请先下载 devtools 如果没有的话
# install.packages("devtools")

devtools::install_github("flujoo/gm")

你还需要下载 MuseScore,它是一款开源免费的打谱软件。

设置

MuseScore 有默认的安装路径,如果你安装到其它路径,请在 .Renviron 文件中设置:

第一,打开 .Renviron 文件。可以用命令:

usethis::edit_r_environ()

第二,在其中加入:

MUSESCORE_PATH=<MuseScore 可执行文件的路径>

比如:

MUSESCORE_PATH="C:/Program Files (x86)/MuseScore 3/bin/MuseScore3.exe"

第三,重启 R 以激活更改。

深入一点

使用 gm 时,我们通常需要初始化一个 Music 对象:

m <- Music()

在这个空的 Music 对象之上,我们可以加上其它的成分,比如加上拍号:

m <- m + Meter(4, 4)

加上声部:

m <- m + Line(pitches = list("C5"), durations = list("whole"))

我们可以直接打印 m 来查看其结构:

m
#> Music
#> 
#> Line 1
#> 
#> * as part 1 staff 1 voice 1
#> * of length 1
#> * of pitch C5
#> * of duration 4
#> 
#> Meter 4/4

当然,更直观的方式是将其转化成乐谱查看:

show(m)

gm 的语法有点像 ggplot2,你可以不断添加成分,然后查看,然后再添加,不断反复。

我们还可以加上拍速记号:

m <- m + Tempo(120)
show(m)

加上新的声部:

m <- m + Line(
  pitches = list("C3", "G3"),
  durations = list("half", "half")
)

show(m)

这个过程可以继续,但我们在此打住。

算法作曲

gm 的一个有趣应用是算法作曲,也就是用算法来生成音乐。下面是一个例子:

pitches <- as.list(c(64, 65, 69, 71, 72, 76))
durations <- rep(list(1), length(pitches))

m <- Music() + Meter(4, 4) + Tempo(120)

for (i in 0:8) {
  m <- m + Line(pitches, durations, offset = 0.5 * i)
}

show(m, to = c("score", "audio"))

上面的代码生成了九条声部,所有声部的音符都是相同的,区别是每条声部加入的时间都比前一条声部慢一点,因此形成了有趣的回音效果。

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