如何用Mido实现与MIDIUtil等效的MIDI文件创建？

下面是和你提供的MIDIUtil代码完全等效的Mido实现，同时包含调号设置的示例：

from mido import MidiFile, MidiTrack, Message, MetaMessage

# 配置参数
degrees = [60, 62, 64, 65, 67, 69, 71, 72]  # MIDI音符编号
channel = 0
time = 0  # 初始时间（拍数）
duration = 1  # 音符时长（拍数）
tempo = 60  # BPM
volume = 100  # 音量（0-127）
ticks_per_beat = 480  # Mido默认PPQ，可自定义

# 1. 创建MIDI文件对象（格式1，对应MIDIUtil的默认格式）
mid = MidiFile(type=1, ticks_per_beat=ticks_per_beat)

# 2. 创建音轨并添加到文件
track = MidiTrack()
mid.tracks.append(track)

# 3. 设置速度（将BPM转换为微秒/拍，MIDI标准单位）
microseconds_per_beat = 60000000 // tempo
track.append(MetaMessage('set_tempo', tempo=microseconds_per_beat, time=0))

# 4. 设置拍号（对应原代码的4/2拍，clocks_per_click=24）
track.append(MetaMessage('time_signature', numerator=4, denominator=2,
                         clocks_per_click=24, notated_32nd_notes_per_beat=8, time=0))

# 5. 设置调号（示例：C大调，对应key=0；小调可加'm'，如'Am'或key=-3）
track.append(MetaMessage('key_signature', key='C', time=0))

# 6. 添加音符（note_on和note_off消息组合）
for i, pitch in enumerate(degrees):
    # 计算音符起始和结束的tick时间
    start_tick = (time + i) * ticks_per_beat
    end_tick = start_tick + duration * ticks_per_beat

    # 发送note_on消息（时间差相对于上一条消息）
    track.append(Message('note_on', channel=channel, note=pitch, velocity=volume,
                         time=start_tick - track[-1].time if track else start_tick))
    # 发送note_off消息（时间差为时长对应的tick）
    track.append(Message('note_off', channel=channel, note=pitch, velocity=volume,
                         time=end_tick - start_tick))

# 7. 保存MIDI文件
mid.save('midifile.mid')

关键步骤说明： #

• 创建MIDI对象：MidiFile(type=1)对应MIDI格式1（包含速度轨和音轨，和MIDIUtil默认一致），ticks_per_beat是每拍的脉冲数，默认480，可按需调整。
• 设置速度：MIDI用微秒/拍作为速度单位，通过60000000 // tempo转换BPM到该单位，用set_tempo元消息添加。
• 设置拍号：time_signature元消息的参数对应MIDI标准：
  • numerator：拍号分子
  • denominator：分母的2次幂（比如4/4拍填4，3/8拍填3）
  • clocks_per_click：每点击的时钟数，原代码用24直接对应
• 添加音符：MIDI需要note_on和note_off消息成对出现，time参数是相对于上一条消息的时间差（tick数），所以要计算好时间间隔。
• 设置调号：key_signature元消息可直接传入调名（如'C'、'G#'、'Am'）或数字（0=C大调，-1=F大调，-3=A小调等）。
• 保存文件：调用mid.save()方法直接保存到指定路径。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Philip Bergwerf