Как преобразовать файлы midi в нажатия клавиш (в Python)?

Если вы посмотрите на модуль midi, который вы используете, вы увидите, что есть некоторые константы, которые можно использовать для преобразования нот в их MIDI-номер и наоборот.

>>> import midi
>>> midi.C_0    # note C octave 0
0
>>> midi.G_3    # G octave 3
43
>>> midi.Gs_4   # G# octave 4
56
>>> midi.A_8    # A octave 8
105

>>> midi.NOTE_VALUE_MAP_SHARP[0]
C_0
>>> midi.NOTE_VALUE_MAP_SHARP[56]
Gs_4
>>> midi.NOTE_VALUE_MAP_SHARP[105]
A_8

Открытие MIDI-файла с помощью read_midifile() возвращает объект Pattern, который выглядит следующим образом (взято из примеров):

>>> midi.read_midifile('example.mid')
midi.Pattern(format=1, resolution=220, tracks=\
[midi.Track(\
  [midi.NoteOnEvent(tick=0, channel=0, data=[43, 20]),
   midi.NoteOffEvent(tick=100, channel=0, data=[43, 0]),
   midi.EndOfTrackEvent(tick=1, data=[])])])

NoteOnEvent содержит синхронизацию, номер MIDI/высоту и скорость, которые вы можете получить:

>>> on = midi.NoteOnEvent(tick=0, channel=0, data=[43, 20])
>>> on.pitch
43
>>> midi.NOTE_VALUE_MAP_SHARP[on.pitch]
'G_3'

Все это интересно, но на самом деле вам не нужно преобразовывать номер MIDI в ноту, вам просто нужно преобразовать его в клавишу клавиатуры для этой ноты, используемую http://virtualpiano.net/.

Средняя C равна MIDI 60, и эта нота соответствует 25-й клавише на клавиатуре виртуального пианино, которая активируется нажатием буквы t. Следующая нота, Cs_5, представляет собой MIDI 61, заглавные буквы T (<shift>-t). Оттуда вы можете определить сопоставление номеров MIDI с поддерживаемыми клавишами виртуального пианино; это:

midi_to_vk = (
    [None]*36 +
    list('1!2@34$5%6^78*9(0qQwWeErtTyYuiIoOpPasSdDfgGhHjJklLzZxcCvVbBnm') +
    [None]*31
)

Следующая проблема, с которой вы столкнетесь, — это отправка ключевых событий. Обратите внимание, что в MIDI несколько нот могут воспроизводиться одновременно или перекрываться во времени. Это означает, что вам может потребоваться отправить более одного события нажатия клавиши одновременно.

Я не думаю, что вы можете управлять скоростью, используя компьютерную клавиатуру. Есть еще вопрос времени, но вы сказали, что для вас это не проблема.

Сначала проверьте этот вопрос. Это общая идея о том, как имитировать нажатия клавиш, может показаться, что это много, но это просто большой список клавиш. Затем, чтобы преобразовать миди в кнопки клавиатуры, вы должны создать сопоставление словаря между нотами и кнопками клавиатуры.

Я понимаю, что вам действительно нужен способ конвертировать номер миди-ноты в ноту в стандартной нотации.

Вот некоторые элементы из Википедии:

... GM указывает, что нота номер 69 воспроизводит A440, что, в свою очередь, фиксирует среднюю ноту C как ноту номер 60 ...

(из MIDI — General MIDI

Преобразование номера миди-ноты (d) в частоту (f) выполняется по следующей формуле:
f = 2 ^(d-69)/12 * 440 Гц

(из Стандарт настройки MIDI — значения частоты)

И, наконец, из C (музыкальная нота) - Обозначение по октаве

Scientific designation  |Octave name |    Frequency (Hz) |    Other names
C4                      | One-lined  |           261.626 |    Middle C

Итак, C₄ — это миди-нота 69, а миди-ноты разделены полутоном (*). Так как у вас 12 полутонов в одной октаве, вы получите C₅ на миди-ноте 81, а знаменитая A440 (миди-нота 69) — это A₄ в экспоненциальном представлении.

В качестве примера для таблицы

Midi note | Scientific notation
60        | C4
62        | D4
64        | E4
65        | F4
67        | G4
69        | A4
70        | B4
71        | C5

И вы получите F♯₄ на миди 66...

(*) в музыкальном плане это то, что называется равным темпераментом. Midi допускает более точное определение высоты тона, но это выходит далеко за рамки этого ответа.