MCP pure data

合成实验室mcp

人工智能驱动的合成实验室 --创作歌曲，生成Pure Data和VCV Rack补丁，映射MIDI控制器，并通过Claude控制现场合成器。

 ](https://www.npmjs.com/package/synthlab-mcp-server)   

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这是什么？

一 MCP（模型上下文协议） 服务器将Claude变成一个完整的综合工作站。10个工具+1个提示，741个测试，除了MCP SDK+Zod之外，没有运行时依赖关系。

纯数据 --根据流派描述创作完整歌曲，解析 .pd 将文件转换为键入的AST，根据规格生成补丁，分析信号流，模板11个仪器，组装具有模块间布线的多模块机架，实时发送OSC/FUDI。

VCV机架 --生成 .vcv 模块+电缆规范中的补丁文件，以及从C++源代码中自动抓取的19个插件（约600个模块）的注册表。

midi控制器 --自动将硬件控制（Korg nanoKONTROL2、Arturia MicroFreak、Roland TR-8S）映射到机架参数，具有绝对、相对和触发模式。

*用鼓、贝斯和琶音创作一首黑暗的电子舞曲——使用K2控制器* → 完成 .pd 带时钟、音序器、合成器、混音器、混响和MIDI映射的机架

*用时钟、音序器、声合成器、混响器和混音器创建一个机架——将它们连接在一起* → 个人 .pd 文件+在纯数据中打开的组合机架

*“使用VCO创建VCV机架补丁→ VCF → VCA → 音频接口2“* → .vcv 在VCV Rack 2.x中加载的文件

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建筑

+--------------------------------------------------------------------+
|                       Claude / AI Client                           |
+----------------------------+---------------------------------------+
                             | MCP (stdio)
+----------------------------v---------------------------------------+
|                      synthlab-mcp-server                             |
|                                                                    |
|  10 MCP Tools + 1 Prompt                                           |
|  +------------------+  +------------------+  +------------------+  |
|  |   parse_patch    |  |  generate_patch  |  |  analyze_patch   |  |
|  |  validate_patch  |  | create_template  |  |   create_rack    |  |
|  |  send_message    |  | list_vcv_modules |  |   generate_vcv   |  |
|  |  compose_patch   |  |                  |  |                  |  |
|  +--------+---------+  +--------+---------+  +--------+---------+  |
|           |                     |                      |           |
|  +--------v---------------------v----------------------v---------+ |
|  |                       Pd Core Engine                          | |
|  |  Parser (.pd→AST) | Serializer (AST→.pd) | Validator         | |
|  |  Object Registry (~100 Pd-vanilla objects)                    | |
|  +---------------------------------------------------------------+ |
|                                                                    |
|  +---------------------------------------------------------------+ |
|  |            Template Engine (11 templates)                     | |
|  |  synth | seq | drums | reverb | mixer | clock | bridge        | |
|  |  chaos | maths | turing-machine | granular                    | |
|  +---------------------------------------------------------------+ |
|                                                                    |
|  +---------------------------------------------------------------+ |
|  |     Rack Builder + Wiring + MIDI Controllers                  | |
|  |  throw~/catch~ (audio) | send/receive (control)               | |
|  |  K2 (abs+rel+trigger) | MicroFreak (output) | TR-8S (bidir)  | |
|  +---------------------------------------------------------------+ |
|                                                                    |
|  +---------------------------------------------------------------+ |
|  |     Song Composer (genre → wired rack)                        | |
|  |  9 genres | 7 moods | 8 roles | 10 scales | auto-wiring      | |
|  +---------------------------------------------------------------+ |
|                                                                    |
|  +---------------------------------------------------------------+ |
|  |            VCV Rack Generator                                 | |
|  |  19-plugin registry (~600 modules) from C++ source scraping   | |
|  |  Fuzzy port/param resolution | HP positioning | Cable wiring  | |
|  +---------------------------------------------------------------+ |
|                                                                    |
|  +---------------------------------------------------------------+ |
|  |            Network Layer (zero external deps)                 | |
|  |  OSC encoder (binary) | FUDI formatter (text)                 | |
|  |  UDP sender (dgram) | TCP sender (net)                        | |
|  +---------------------------------------------------------------+ |
+--------------------------------------------------------------------+
              |                                 |
    OSC (UDP) / FUDI (TCP)               .vcv file output
              |                                 |
      +-------v-------+               +--------v--------+
      |  Pure Data    |               |  VCV Rack 2.x   |
      |  (running)    |               |                  |
      +---------------+               +-----------------+

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特性

解析器——来自的完整AST .pd 文件

将纯数据的基于文本的格式解析为类型化的抽象语法树，支持：

• 对象、消息、数字框、符号原子、注释
• 嵌套子面板（递归画布堆栈）
• 所有连接类型（信号和控制）
• 转义分号、多行语句
• 往返保真度（解析->序列化->解析=相同结构）

补丁生成器——从JSON规范到有效 .pd

{
  "title": "Simple Sine",
  "nodes": [
    { "name": "osc~", "args": [440] },
    { "name": "*~", "args": [0.1] },
    { "name": "dac~" }
  ],
  "connections": [
    { "from": 0, "to": 1 },
    { "from": 1, "to": 2 },
    { "from": 1, "to": 2, "inlet": 1 }
  ]
}

产生a .pd 在Pure Data 0.54+中干净打开的文件。

对象注册表

包含约95个Pd香草对象的分类数据库，涵盖数学、MIDI、时间、音频、控制、数据、GUI和子匹配类别。每个条目都包括入口/出口计数（对以下对象提供可变计数支持 select, pack, trigger)、别名和信号类型分类。

补丁验证器——结构完整性检查

检测9类问题：断开连接、重复连接、未知对象、孤立对象、空子补丁、缺少DSP接收器。

模板引擎——11个参数化仪器

模块化两层系统： 模块 （振荡器、滤波器、VCA、包络、延迟、混响）组成 模板 通过 compose() 具有自动索引偏移功能。

机架构建器——Eurorack式模块组件

生成个人 .pd 每个模块的文件数+一个组合 _rack.pd 所有模块并排放置。

模块间接线 通过Pd总线对象连接模块：

• 音频 （信号速率）： throw~ / catch~
• 控制 （消息速率）： send / receive

{
  "modules": [
    { "template": "clock", "params": { "bpm": 140 }, "id": "clock" },
    { "template": "sequencer", "params": { "steps": 8 }, "id": "seq" },
    { "template": "synth", "params": { "waveform": "saw" }, "id": "synth" },
    { "template": "reverb", "id": "reverb" },
    { "template": "mixer", "params": { "channels": 2 }, "id": "mixer" }
  ],
  "wiring": [
    { "from": "clock", "output": "beat_div1", "to": "seq", "input": "clock_in" },
    { "from": "seq", "output": "note", "to": "synth", "input": "note" },
    { "from": "synth", "output": "audio", "to": "reverb", "input": "audio_in" },
    { "from": "reverb", "output": "audio", "to": "mixer", "input": "ch1" }
  ]
}

布线系统处理连接重定向（无需删除节点）、自时钟模块的时钟同步、音频扇出和表名重复数据删除。

MIDI控制器系统——硬件集成

自动将硬件控制映射到机架参数。产生 _controller.pd （MIDI路由）和 _k2_config.json （LED反馈）。

三种设备配置文件：

自动映射器阶段：

1. 自定义映射（用户指定）
2. 振幅控制→ 推子
3. 频率/滤波器控制→ pots
4. 剩余控制→ 相对编码器
5. 传输/切换控制→ 按钮

{
  "modules": [
    { "template": "synth", "params": { "waveform": "saw" }, "id": "synth" },
    { "template": "mixer", "id": "mixer" }
  ],
  "controller": {
    "device": "k2",
    "mappings": [
      { "control": "fader_0", "module": "synth", "parameter": "amplitude" }
    ]
  }
}

歌曲作曲家——流派驱动的机架生成

高级创意界面：按流派、情绪、节奏、键和乐器描述歌曲——获得一个完整的带MIDI控制器集成的有线Pd机架。

9流派 使用精心策划的预设：

7种情绪 调整合成参数（截止、混响室大小、鼓声）：黑暗、明亮、攻击性、寒冷、空灵、忧郁、充满活力。

8个仪器角色 映射到具有自动多模块扩展的模板：

自动布线引擎 构建完整的信号链：时钟→ 音序器→ 合成器→ 混音器→ 影响。

10个音阶 （大调、小调、多里安语、弗里吉语、混合小调、五声大调/小调、半音、全音、蓝调）x 12个根音，用于音序器音符生成。

这 song_analysis MCP提示引导克劳德在打电话之前完成苏格拉底式问题，以填写规范 compose_patch.

{
  "genre": "dnb",
  "tempo": 175,
  "mood": "aggressive",
  "key": { "root": "E", "scale": "minor" },
  "instruments": [
    { "role": "drums" },
    { "role": "bass" },
    { "role": "arpeggio" }
  ],
  "effects": ["reverb"],
  "controller": { "device": "k2" }
}

实时控制——OSC/FUDI消息

向正在运行的Pd实例发送实时控制消息。零外部依赖——使用内置的Node.js dgram （UDP）和 net （TCP）。

使用 bridge 生成Pd侧接收器补丁的模板：

• OSC： [netreceive -u -b 9000] → [oscparse] → [route /pd] → 每条路线 [send]
• FUDI： [netreceive 3000] → [route] → 每条路线 [send]

VCV机架生成器-- .vcv 补丁文件

生成VCV Rack v2补丁文件（纯JSON .vcv 格式）来自模块+电缆规格。

19个插件注册表 （约600个模块），端口/参数ID从C++源代码中抓取：

特征：

• 模糊端口/参数解析（按标签、名称、部分匹配或ID）
• 插件别名("vcv" → 基础， "mi" → 声音仪器， "bg" → 博格音频）
• 使用模块邻接链从左到右定位HP
• 电缆颜色循环（5色调色板）或自定义十六进制颜色
• 使用注册表中的默认值覆盖参数
• 重复输入端口验证
• 文件输出的路径清理

{
  "modules": [
    { "plugin": "Fundamental", "model": "VCO" },
    { "plugin": "Fundamental", "model": "VCF", "params": { "Frequency": 2.0 } },
    { "plugin": "Fundamental", "model": "VCA" },
    { "plugin": "Core", "model": "AudioInterface2" }
  ],
  "cables": [
    { "from": { "module": 0, "port": "Saw" }, "to": { "module": 1, "port": "Audio" } },
    { "from": { "module": 1, "port": "Lowpass" }, "to": { "module": 2, "port": "Channel 1" } },
    { "from": { "module": 2, "port": "Channel 1" }, "to": { "module": 3, "port": "Audio 1" } }
  ]
}

补丁分析器——深度结构分析

• 对象计数 按类别（音频、控制、MIDI、数学等）
• 信号流图 --具有拓扑排序的邻接表（Kahn算法），循环检测
• DSP链检测 --来自音频源的DFS(osc~, noise~, adc~)到水槽(dac~, writesf~)
• 复杂性评分 --基于对象计数、连接密度、子匹配深度、音频链和对象种类的0-100加权分数

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快速开始

1.克隆和构建

git clone https://github.com/j0KZ/synthlab-mcp-server.git
cd synthlab-mcp-server
npm install
npm run build

2.配置克劳德桌面

添加到您的 claude_desktop_config.json:

{
  "mcpServers": {
    "synthlab": {
      "command": "npx",
      "args": ["synthlab-mcp-server"]
    }
  }
}

或者从本地克隆：

{
  "mcpServers": {
    "synthlab": {
      "command": "node",
      "args": ["/absolute/path/to/synthlab-mcp-server/dist/index.js"]
    }
  }
}

3.使用它

打开克劳德桌面并询问：

*“解析文件/path/to/my-patch.pd并解释它的作用”*

*用时钟、定序器、声合成器、混响器和混音器创建一个机架——将时钟连接到定序器，将定序器连接到合成器，通过混响器连接到混音器进行合成*

*使用基本VCO、VCF和音频接口2创建VCV机架补丁——通过低通滤波器将输出转换为音频*

*用鼓、贝斯和琶音创作一首黑暗的电子舞曲* *“将/pd/tempo 140发送到我正在运行的pd实例”*

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MCP工具

parse_patch

解析a .pd 文件并返回结构化描述。

generate_patch

生成有效 .pd 文件来自节点和连接的JSON规范。

validate_patch

验证结构完整性（连接断开、孤立、水槽缺失）。

analyze_patch

对象计数、信号流图、DSP链、复杂性得分。

create_from_template

从参数化模板生成补丁（11个可用）。

create_rack

通过模块间接线和MIDI控制器集成将多个模块组装到机架中。

compose_patch

根据高级歌曲描述（流派、情绪、节奏、关键、乐器、效果、控制器）生成一个完整的有线Pd机架。

send_message

通过OSC或FUDI向正在运行的Pd实例发送控制消息。

list_vcv_modules

在构建补丁之前，先发现可用的VCV机架模块、端口和参数。

致电just plugin 获取所有带有标签和HP的模块块。致电 plugin + module 以获取布线的确切输入/输出端口名称和参数名称。包括用于新鲜度跟踪的插件版本。

generate_vcv

生成VCV机架 .vcv 模块和电缆规格的补丁文件。

支持19个带有别名的插件： "vcv" → 基础， "mi" → 声音仪器， "bg" → 博格音频， "fw" → 弗罗森荒原， "jw" → JW模块， "sub" → 无潜艇等。

MCP提示

song_analysis

引导苏格拉底式对话，逐步设计歌曲（流派→ mood → 速度→ key → 仪器→ 效果→ 控制器）然后呼叫 compose_patch.

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项目结构

src/                            # ~9,500 lines (+ 42,800 registry data)
  index.ts                      # MCP server — 10 tools + 1 prompt, stdio transport
  types.ts                      # PdPatch, PdCanvas, PdNode, PdConnection
  constants.ts                  # Format constants, layout defaults
  core/
    parser.ts                   # .pd text -> AST
    serializer.ts               # AST -> .pd text + buildPatch()
    object-registry.ts          # ~100 Pd-vanilla objects with port counts
    validator.ts                # 9 structural checks
  composer/
    types.ts                    # SongSpec, Genre, Mood, InstrumentRole types
    presets.ts                  # 9 genre presets (tempo, instruments, key, mood)
    moods.ts                    # 7 mood adjustments (cutoff, reverb, drum tone)
    scales.ts                   # Scale generator (10 scales × 12 keys → MIDI notes)
    wiring-rules.ts             # Auto-wiring engine (clock→seq→synth→mixer→fx)
    song-mapper.ts              # SongSpec → CreateRackInput mapper
  schemas/
    patch.ts                    # Zod schemas for parse/generate
    analyze.ts                  # Zod schemas for validate/analyze
    template.ts                 # Zod schema for create_from_template
    rack.ts                     # Zod schema for create_rack
    control.ts                  # Zod schema for send_message
    compose.ts                  # Zod schema for compose_patch
    vcv.ts                      # Zod schemas for list_vcv_modules + generate_vcv
  templates/
    index.ts                    # Template registry + dispatcher (11 templates)
    port-info.ts                # PortInfo, RackableSpec types for wiring
    validate-params.ts          # Runtime param validation
    synth.ts                    # Oscillator -> filter -> VCA -> dac~
    sequencer.ts                # MIDI step sequencer
    drum-machine.ts             # 4 analog drum voices — 3-layer (voices/filter/mix)
    reverb-template.ts          # adc~ -> reverb -> wet/dry -> dac~
    mixer.ts                    # N-channel mixer with mute gates
    clock.ts                    # Master clock with divided outputs
    chaos.ts                    # Logistic map chaos generator
    maths.ts                    # Function generator (rise/fall envelopes)
    turing-machine.ts           # Shift register random sequencer
    granular.ts                 # Granular synthesis sampler
    bridge.ts                   # OSC/FUDI network receiver
    modules/
      compose.ts                # Module composition with index offsetting
      oscillator.ts             # 4 variants: sine, saw, square, noise
      filter.ts                 # 5 variants: lowpass, highpass, bandpass, moog, korg
      vca.ts                    # VCA module (*~)
      envelope.ts               # 3 variants: adsr, ar, decay
      delay.ts                  # 2 variants: simple, pingpong
      reverb.ts                 # 2 variants: schroeder, simple
  controllers/
    auto-mapper.ts              # 4-phase auto-mapping (custom -> amp -> freq -> rest)
    pd-controller.ts            # Input controller patch builder
    pd-output-controller.ts     # Output controller (ctlout feedback)
    param-injector.ts           # Parameter bus injection
    k2-deck-config.ts           # K2 LED configuration generator
  devices/
    index.ts                    # Device registry
    k2.ts                       # Korg nanoKONTROL2 (34 controls)
    microfreak.ts               # Arturia MicroFreak (21 outputs)
    tr8s.ts                     # Roland TR-8S (51 bidirectional)
  network/
    osc-encoder.ts              # OSC 1.0 binary encoder (4-byte aligned)
    fudi-formatter.ts           # FUDI text formatter
    udp-sender.ts               # UDP fire-and-forget (dgram)
    tcp-sender.ts               # TCP send/receive (net)
  vcv/
    types.ts                    # Registry, spec, and serialization types
    generator.ts                # Module resolution, cables, positioning
    positioner.ts               # Left-to-right HP layout
    registry.ts                 # Plugin lookup with aliases + fuzzy matching
    validate-vcv-params.ts      # Claude Desktop quirk coercion
    registry/                   # 15 auto-generated plugin registries
      core.ts                   # 9 modules (manual — complex ENUMS)
      fundamental.ts            # 35 modules
      bogaudio.ts               # 111 modules
      audibleinstruments.ts     # 20 modules
      befaco.ts                 # 32 modules
      countmodula.ts            # 50+ modules
      impromptumodular.ts       # 30+ modules
      valley.ts                 # 9 modules
      stoermelder-packone.ts    # 42 modules
      + 6 more                  # ml-modules, orangeline, prism, etc.
  tools/
    parse.ts                    # parse_patch tool handler
    generate.ts                 # generate_patch tool handler
    validate.ts                 # validate_patch tool handler
    analyze.ts                  # analyze_patch tool handler
    template.ts                 # create_from_template tool handler
    rack.ts                     # create_rack + combined patch builder
    compose.ts                  # compose_patch tool handler
    control.ts                  # send_message tool handler
    list-vcv.ts                 # list_vcv_modules tool handler (discovery)
    vcv.ts                      # generate_vcv tool handler
  wiring/
    bus-injector.ts             # Inter-module wiring (throw~/catch~, send/receive)
  utils/
    resolve-source.ts           # File-path vs raw-text resolver

scripts/                        # ~700 lines
  build-vcv-registry.ts         # Clone repos -> parse C++ -> generate .ts
  parse-cpp-enums.ts            # C++ enum parser (ParamIds, InputIds, etc.)
  parse-svg-width.ts            # SVG panel width -> HP conversion
  update-readme-stats.ts        # Auto-update README tool/test counts

tests/                          # 741 tests, ~6,500 lines
  parser.test.ts                # 14 — parsing, subpatches, arrays, edge cases
  serializer.test.ts            # 8 — round-trip, spec builder, escaping
  object-registry.test.ts       # 37 — port counts, aliases, variable objects
  validator.test.ts             # 20 — each check type + fixtures
  analyze.test.ts               # 29 — counts, flow, DSP chains, complexity, formatting
  composer/
    composer.test.ts            # 42 — scales, presets, moods, wiring, mapper, validation
  controllers/
    controller.test.ts          # 80 — auto-mapper, controller patches, device profiles
  templates/
    compose.test.ts             # 8 — module composition, wiring, autoLayout
    modules.test.ts             # 17 — all module variants
    templates.test.ts           # 46 — complete template round-trips
    edge-cases.test.ts          # 106 — param validation, coercion, boundaries
    bridge.test.ts              # 3 — OSC/FUDI bridge variants
  network/
    osc-encoder.test.ts         # 8 — binary encoding, padding, type inference
    fudi-formatter.test.ts      # 3 — text formatting
    udp-sender.test.ts          # 3 — UDP send, socket error mock
    control.test.ts             # 6 — mock UDP/TCP servers, end-to-end
  tools/
    rack.test.ts                # 13 — rack assembly, layout, file writing
    rack-wiring.test.ts         # 13 — wiring integration, bus injection
    compose.test.ts             # 14 — compose_patch tool, genres, validation, coercion
    list-vcv.test.ts            # 9 — discovery tool, aliases, coercion
    vcv.test.ts                 # 8 — tool handler, format, sanitization
  utils/
    resolve-source.test.ts      # 5 — raw text vs file path resolution
  vcv/
    generator.test.ts           # 15 — modules, cables, positions, errors
    registry.test.ts            # 71 — 19 plugins, module aliases, fuzzy resolution, formatting
    positioner.test.ts          # 5 — HP layout, adjacency chain
    validate-vcv-params.test.ts # 8 — coercion, empty arrays, booleans
  scripts/
    parse-cpp-enums.test.ts     # 30 — enums, ENUMS macro, removed, labels, preprocessor, expressions
    parse-svg-width.test.ts     # 4 — mm/px to HP conversion
  wiring/
    bus-injector.test.ts        # 17 — connection helpers, validation
  fixtures/
    hello-world.pd              # Minimal: osc~ -> *~ -> dac~
    midi-sequencer.pd           # 4-step sequencer with noteout
    subpatch.pd                 # Nested canvas with inlet~/outlet~
    broken-connections.pd       # Invalid connections for validator
    orphan-objects.pd           # Disconnected objects
    complex-patch.pd            # Multi-chain audio + control + subpatch

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发展

npm run build        # Compile with tsup (ESM + declarations)
npm run dev          # Watch mode
npm run test         # Run vitest (741 tests)
npm run lint         # Type-check with tsc --noEmit
npm run inspect      # Test server with MCP Inspector

VCV注册表重建（仅在插件更新时需要）

npm run vcv:build-registry   # Clone repos -> parse C++ -> regenerate src/vcv/registry/*.ts
npm run build                # Rebundle

更新README统计数据（工具/测试计数）

npm run update-stats         # Patches README with actual tool + test counts

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技术栈

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路线图

所有阶段均已完成。最近的改进：

1. 核心 --解析器+串行器+MCP支架
2. 分析 --对象注册表、信号流图、DSP链检测、复杂性评分
3. 模板 --11台具有模块化两层结构的参数化仪器
4. 机架生成器 — create_from_template + create_rack （多模块组装）
5. 布线 --模块间总线（投掷/捕获、发送/接收、时钟同步）
6. midi控制器 --K2、MicroFreak、TR-8S配置文件，具有自动映射功能
7. 实时控制 --OSC/FUDI消息传递(send_message 工具+ bridge 模板）
8. VCV机架 — .vcv 生成19个插件注册表（约600个模块），模块发现+别名
9. 歌曲作曲 — compose_patch 工具+ song_analysis 苏格拉底式提示
10. 滚筒机v2 --三层架构（声音/过滤器/混音），低音踢踏，波波~温暖，金属高帽，808风格拍手，按音量控制

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许可证

麻省理工学院