NotaGen镜像实战｜从选择作曲家到生成ABC乐谱

在人工智能与艺术创作深度融合的今天，音乐生成技术正以前所未有的速度演进。传统的符号化音乐生成模型往往受限于规则系统或浅层神经网络，难以捕捉古典音乐中复杂的结构、情感与风格特征。而随着大语言模型（LLM）范式在序列建模上的成功迁移，NotaGen应运而生——它不仅能够理解巴洛克时期的复调逻辑，还能模仿肖邦式的浪漫主义钢琴语汇，真正实现了“以文本生成的方式创作乐谱”。

NotaGen 基于 LLM 范式构建，专为高质量古典符号化音乐设计，并由开发者“科哥”完成 WebUI 二次开发，极大降低了使用门槛。用户无需编写代码，只需在图形界面中选择作曲家、时期和乐器配置，即可一键生成符合特定风格的 ABC 格式乐谱。

本文将带你深入 NotaGen 的使用全流程，从环境启动、参数设置到实际生成与后期处理，全面解析这一 AI 音乐创作工具的核心价值与工程实践。

1. 系统概述：什么是 NotaGen？

1.1 技术定位

NotaGen 是一个基于大型语言模型（LLM）范式的符号化音乐生成系统。其核心思想是将音乐视为一种“可读写的语言”，利用 ABC 记谱法这种轻量级文本格式作为输入输出载体，通过训练模型学习不同作曲家、时期和体裁下的音乐语法与风格模式。

与传统 MIDI 序列生成不同，ABC 格式具备明确的结构语义（如调性、节拍、音高、时值、装饰音等），使得模型能够在更高层次上进行抽象建模，从而生成更具结构性和可解释性的作品。

1.2 架构特点

底层模型：采用 Transformer 解码器架构，支持长序列建模（最大上下文长度可达 2048 tokens）
训练数据：涵盖巴洛克至浪漫主义时期的数千首经典作品，经清洗与标注后转换为 ABC 格式
推理方式：自回归生成，逐 token 输出符合音乐语法的乐谱片段
前端交互：基于 Gradio 框架开发的 WebUI，实现零代码操作体验

该系统特别强调“风格一致性”与“乐器适配性”，确保生成结果不仅听起来合理，而且在演奏可行性上也具备实用价值。

核心优势：NotaGen 不仅能生成旋律片段，还可根据指定乐器配置生成多声部织体（如弦乐四重奏、管弦乐总谱等），真正迈向“功能性作曲助手”的角色。

2. 快速部署与运行环境

2.1 启动服务

NotaGen 已被打包为完整镜像，包含所有依赖项与预训练权重。用户可通过以下命令快速启动：

cd /root/NotaGen/gradio && python demo.py

或使用封装脚本简化流程：

/bin/bash /root/run.sh

执行成功后，终端将显示如下提示信息：

================================================== 🎵 NotaGen WebUI ================================================== 访问地址: http://0.0.0.0:7860 ==================================================

2.2 访问 WebUI 界面

打开浏览器并访问http://localhost:7860，即可进入 NotaGen 的图形化操作界面。整个 UI 分为左右两大区域：

左侧控制面板：负责风格选择与参数调节
右侧输出面板：实时展示生成进度与最终乐谱

系统默认监听本地端口，若需远程访问，请确保防火墙开放 7860 端口并配置反向代理。

3. 使用流程详解：三步生成一首古典乐曲

3.1 风格组合选择

NotaGen 的核心机制在于“风格组合验证”。用户必须依次选择三个层级的元信息，形成有效的生成路径：

（1）选择音乐时期

下拉菜单提供三大历史阶段：

巴洛克（Baroque）
古典主义（Classical）
浪漫主义（Romantic）

每个时期的音乐具有显著不同的结构特征：

巴洛克：强调对位法、通奏低音、固定节奏型
古典主义：注重主题发展、奏鸣曲式、清晰句法
浪漫主义：突出情感表达、扩展和声、自由节奏

（2）选择作曲家

系统会根据所选时期动态更新作曲家列表。例如：

时期	支持作曲家
巴洛克	巴赫、亨德尔、维瓦尔第、斯卡拉蒂
古典主义	贝多芬、莫扎特、海顿
浪漫主义	肖邦、李斯特、德彪西、柴可夫斯基、勃拉姆斯

每名作曲家均经过独立微调，确保其风格特征被精准建模。例如，选择“肖邦”时，模型会激活降D大调夜曲式的和声进行偏好；选择“巴赫”则启用赋格主题生成模块。

（3）选择乐器配置

进一步细化到具体演奏形式。例如：

贝多芬支持：艺术歌曲、室内乐、键盘、管弦乐
肖邦仅支持：艺术歌曲、键盘（因其作品几乎全为钢琴独奏）
柴可夫斯基支持：键盘、管弦乐（反映其交响曲与钢琴协奏曲双重成就）

⚠️ 注意：只有完整的三元组（时期 + 作曲家 + 乐器）才能触发生成。系统内置校验逻辑，无效组合将无法提交请求。

3.2 参数调节策略

在高级设置区，用户可调整以下采样参数以影响生成多样性：

参数	默认值	作用说明
Top-K	9	限制每步候选词数量，防止极端离谱输出
Top-P (Nucleus Sampling)	0.9	累积概率阈值，保留最具可能性的token子集
Temperature	1.2	控制随机性，值越高越“富有创意”，但可能牺牲连贯性

3.3 执行生成与结果查看

点击“生成音乐”按钮后，系统将执行以下流程：

请求验证：检查风格组合是否合法
上下文构建：拼接 prompt 模板（如[Period: Romantic][Composer: Chopin][Instrument: Keyboard]）
模型推理：调用 LLM 自回归生成 ABC 代码
后处理渲染：格式化输出并在右侧面板展示

生成时间约为 30–60 秒，取决于 GPU 性能与序列长度。完成后，ABC 乐谱将以纯文本形式呈现，支持复制粘贴。

4. 输出格式与文件保存

4.1 ABC 格式详解

ABC 是一种基于 ASCII 的音乐记谱语言，语法简洁且易于机器解析。示例片段如下：

X:1 T:Generated by NotaGen C:Chopin-style Piano Piece M:3/4 L:1/8 K:Eb V:1 treble d2 e f | g a b c' | b a g f | e d z2 |

关键字段含义：

X:编号
T:曲名
K:调号
M:拍号
L:默认音符长度
V:声道定义

该格式可直接导入 abcnotation.com 在线播放，也可用于自动化转 MIDI 或 PDF 打谱。

4.2 文件自动保存机制

生成成功后，点击“保存文件”按钮，系统将自动导出两个版本至/root/NotaGen/outputs/目录：

{作曲家}_{乐器}_{时间戳}.abc—— 文本乐谱源文件
{作曲家}_{乐器}_{时间戳}.xml—— MusicXML 标准格式

MusicXML 是专业打谱软件（如 MuseScore、Sibelius、Finale）通用的交换格式，支持完整排版、演奏标记与多轨编辑，便于后续人工润色与出版。

5. 实际应用案例分析

5.1 场景一：生成肖邦风格钢琴曲

目标：创作一段具有夜曲气质的浪漫主义钢琴小品

操作步骤：

时期 → 浪漫主义
作曲家 → 肖邦
乐器配置 → 键盘
参数保持默认
点击“生成音乐”

输出特征观察：

调性倾向降E大调或升c小调（肖邦常用）
包含左手分解和弦伴奏 + 右手旋律线条
使用 rubato（弹性节奏）标记暗示
结构呈 A-B-A’ 三段式雏形

✅ 实践建议：将生成结果导入 MuseScore，添加踏板标记与力度变化，可快速获得可演奏版本。

5.2 场景二：模拟贝多芬交响乐片段

目标：生成类似《第五交响曲》开头动机的发展段落

操作步骤：

时期 → 古典主义
作曲家 → 贝多芬
乐器配置 → 管弦乐
Temperature 调整为 1.0（增强逻辑性）
开始生成

输出分析：

出现典型的“短-短-短-长”节奏动机（da-da-da-DUM）
多声部协同推进，包含弦乐组与铜管呼应
使用强弱对比（f/p）制造戏剧张力
结尾留有未解决的属七和弦，符合奏鸣曲展开部特征

🎯 应用延伸：可用于电影配乐草稿生成或教学演示中“动机发展”的实例讲解。

5.3 场景三：跨风格对比实验

研究问题：同一乐器配置下，不同时期作曲家的和声复杂度差异？

实验设计：

固定乐器：键盘
分别生成：
- 巴赫（巴洛克）→ 室内乐
- 莫扎特（古典主义）→ 键盘
- 德彪西（浪漫主义）→ 艺术歌曲

初步结论：

巴赫作品中频繁出现持续低音与对位线条交织
莫扎特更强调主谓和声功能与清晰终止式
德彪西倾向使用全音阶、平行五度等印象派技法

此类实验可用于音乐学研究中的风格量化分析。

6. 故障排查与性能优化

6.1 常见问题及解决方案

问题现象	可能原因	解决方法
点击生成无反应	风格组合不完整或无效	检查三项是否均已选择
生成速度极慢	显存不足或GPU未启用	查看`nvidia-smi`确认CUDA可用
保存失败	输出目录权限不足	执行`chmod -R 755 /root/NotaGen/outputs/`
乐谱乱码	字符编码异常	确保以 UTF-8 编码打开文件