如何计算MIDI文件中每对音符的半音音程大小？

核心思路 #

• 读取MIDI文件，提取所有音符事件并按触发时间排序（MIDI文件的音符可能无序存储）
• 遍历排序后的音符，通过前后音符的NoteNumber差值计算半音数（音程大小）

Unity实现代码 #

using UnityEngine;
using Melanchall.DryWetMidi.Core;
using Melanchall.DryWetMidi.Interaction;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

public class MidiIntervalCalculator : MonoBehaviour
{
    public TextAsset midiFileAsset; // 在Inspector面板拖入MIDI文件（需设置为TextAsset类型）

    void Start()
    {
        if (midiFileAsset == null)
        {
            Debug.LogError("未指定MIDI文件，请拖入到Inspector");
            return;
        }

        // 读取MIDI文件流
        using (var midiFile = MidiFile.Read(midiFileAsset.bytes))
        {
            // 提取所有轨道的音符并按触发时间排序
            var sortedNotes = midiFile.GetNotes()
                                      .OrderBy(note => note.Time)
                                      .ToList();

            if (sortedNotes.Count < 2)
            {
                Debug.LogError("MIDI文件中音符数量不足，无法计算音程");
                return;
            }

            List<int> intervalList = new List<int>();
            Note prevNote = sortedNotes[0];

            // 遍历计算相邻音符的半音差
            for (int i = 1; i < sortedNotes.Count; i++)
            {
                Note currNote = sortedNotes[i];
                // 半音数 = 当前音符编号 - 前一个音符编号
                int interval = currNote.NoteNumber - prevNote.NoteNumber;
                // 若需取音程绝对值（忽略上下行），替换为 Mathf.Abs(interval)
                intervalList.Add(interval);
                prevNote = currNote;
            }

            // 输出结果（如C大调音阶会得到 2,2,1,2,2,2,1）
            Debug.Log("相邻音程半音列表：" + string.Join(", ", intervalList));
        }
    }
}

关键说明 #

• GetNotes()：DryWetMIDI的扩展方法，一次性提取MIDI所有轨道的音符事件
• OrderBy(note => note.Time)：必须排序，否则会出现跨时间的错误音程计算
• NoteNumber：每个音符的半音编号属性（如C4对应60，D4对应62，差值2即为全音）
• 关于CompareTo(Note)：该方法用于比较音符的触发时间，而非音高，不能直接用来计算音程

注意事项 #

• 若MIDI包含和弦（同时触发的多个音符），代码会按时间顺序依次计算所有音符的相邻差，如需仅计算旋律声部，需额外过滤特定轨道或筛选每个时间点的单音（如最高/最低音）

内容的提问来源于stack exchange，提问作者nuance