數(shù)字古琴音樂自動(dòng)合成研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、古琴,是中華民族傳統(tǒng)文化的瑰寶,更是世界人類文明的重要文化遺產(chǎn)。當(dāng)前,隨著信息科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷深入,各學(xué)科領(lǐng)域的信息化、數(shù)字化工作正以前所未有之勢(shì)開展,計(jì)算機(jī)和藝術(shù)的交叉性研究也因此成為一門引人注目的學(xué)科熱點(diǎn),這為古琴藝術(shù)的數(shù)字化研究迎來了春天。本文進(jìn)行了用計(jì)算機(jī)模擬人對(duì)古琴曲譜進(jìn)行智能演奏的研究,具體目標(biāo)是通過輸入古琴曲譜,由計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)曲譜的數(shù)字轉(zhuǎn)化、機(jī)器理解和節(jié)奏生成,并自動(dòng)合成出可以播放的古琴音樂。論文中主要集中討論了以

2、下幾方面的問題:
　　 1、設(shè)計(jì)數(shù)字古琴音樂自動(dòng)合成模型,該音樂模型包括古琴音色仿真與變調(diào)、琴曲彈奏動(dòng)作處理、琴曲節(jié)奏生成和古琴音樂混音合成等四個(gè)功能模塊和一個(gè)數(shù)字古琴知識(shí)庫(kù)構(gòu)成。在數(shù)字古琴知識(shí)庫(kù)中,數(shù)字曲譜庫(kù)是本文進(jìn)行音樂自動(dòng)合成的基礎(chǔ),音色素材庫(kù)是音樂自動(dòng)合成的素材來源,琴曲分類庫(kù)是音樂自動(dòng)合成的重要參考依據(jù)。
　　 2、古琴音色仿真與變調(diào)是構(gòu)建數(shù)字古琴的嘗試性探索,通過分析古琴發(fā)聲原理和古琴律制,構(gòu)建音色仿真和變調(diào)

3、模型,以線性預(yù)測(cè)分析法(LPA)構(gòu)建信號(hào)濾波器,通過自相關(guān)函數(shù)法搜索基音周期,根據(jù)基頻合成激勵(lì)譜,然后合成古琴音色。古琴音色變調(diào)通過調(diào)整基頻比例因子和修改共振峰頻率來實(shí)現(xiàn)。
　　 3、對(duì)數(shù)字曲譜進(jìn)行基本單元分割,并采用五位混合編碼組合音型抽取算法實(shí)現(xiàn)對(duì)演奏指令信息的抽取,根據(jù)指令信息獲取單音素材。由于古琴音樂節(jié)奏的不確定性,提出了一種從曲譜全局到譜字的分步節(jié)奏處理方案,并設(shè)計(jì)節(jié)奏適應(yīng)度函數(shù),以遺傳算法(GA)來進(jìn)化并自動(dòng)生成古琴

4、音樂的節(jié)奏。
　　 4、根據(jù)生成的琴曲節(jié)奏,設(shè)計(jì)混音算法對(duì)從音色素材庫(kù)檢索到的單音素材文件進(jìn)行合成,完成數(shù)字古琴音樂的自動(dòng)合成,驗(yàn)證音樂合成模型的有效性。
　　 采用本文所提出方法合成的古琴音樂在播放時(shí)能夠比較完整地表達(dá)出琴曲的旋律特征和音樂內(nèi)涵,琴曲音樂節(jié)奏符合人們的聽覺特性,能夠較好的滿足人們欣賞古琴曲的審美需求。該研究成果對(duì)于古琴文化的保護(hù)和傳承有著積極作用,同時(shí)在古琴音樂的商業(yè)化需求推廣方面,也有著很好的實(shí)用價(jià)值