基于旋律結(jié)構(gòu)的自動(dòng)作曲研究

1、n lJ lr l l l l l l l l l l r l l l l ld l l l l l l l l l d f l l l l l l l l l l r l l單位代媽 1 0 4 7 6學(xué) 號(hào) 1 4 吣1 0 3 0 1 4分類號(hào) T P 3 9 9河南衙粘大孝碩士學(xué)位論文基于旋律結(jié)構(gòu)的自動(dòng)作曲研究學(xué)科、專業(yè)研究方向申請(qǐng)學(xué)位類別申 請(qǐng) 人指導(dǎo)教師：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)：計(jì)算機(jī)自動(dòng)作曲：理學(xué)碩士：秦杰：曹西征副教授二。一七

2、年五月摘要自2 0 世紀(jì)5 0 年代以來，人工智能在自動(dòng)作曲方面取得了一些進(jìn)展，主要方法包括：基于馬爾科夫鏈和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)機(jī)器學(xué)習(xí)方法，基于音樂規(guī)則和音樂文法的知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)，遺傳進(jìn)化算法，以及分層結(jié)構(gòu)與細(xì)胞自動(dòng)機(jī)理論等方法。這些方法都有不完善的地方，尤其是有關(guān)音樂結(jié)構(gòu)性的研究方面非常薄弱，生成的樂曲不具備全局結(jié)構(gòu)性，導(dǎo)致生成的音樂美感度較低，自動(dòng)化程度不高。為了解決計(jì)算機(jī)自動(dòng)作曲存在的這些問題，生成滿足曲式要求的旋律，本文以旋律結(jié)構(gòu)

3、化為目標(biāo)，結(jié)合1 9 世紀(jì)西方古典音樂的一種分層次的和聲結(jié)構(gòu)遞歸簡(jiǎn)化的分析方法——申克分析的分析思路，并輔助和聲學(xué)、旋律發(fā)展結(jié)構(gòu)的相關(guān)樂理知識(shí)，生成了兼顧局部結(jié)構(gòu)性與全局結(jié)構(gòu)性的旋律。首先，結(jié)合申克分析的思想以及和聲進(jìn)行、音程、調(diào)式等音樂理論，利用產(chǎn)生式規(guī)則生成主干旋律的基本框架。接著利用和聲規(guī)則等相關(guān)音樂理論將其轉(zhuǎn)化為主干和弦，并利用和弦映射等方法將主干和弦轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w的音符序列，再添加上修飾潤(rùn)色的和弦外音，生成主題樂句，為旋律的局部結(jié)

4、構(gòu)化奠定基礎(chǔ)。然后，通過模糊推理方法對(duì)旋律發(fā)展進(jìn)行總體控制，利用設(shè)計(jì)的重復(fù)、音高偏移、樂句反轉(zhuǎn)等規(guī)則化方法將主題樂句進(jìn)行擴(kuò)展，從而生成全局結(jié)構(gòu)化的完整旋律。最后，搭建基于旋律結(jié)構(gòu)的自動(dòng)作曲實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)平臺(tái)，通過該平臺(tái)生成若干首樂曲。通過對(duì)這些樂曲進(jìn)行抽樣人工評(píng)估和機(jī)器評(píng)估，發(fā)現(xiàn)該方法能輸出兼顧局部結(jié)構(gòu)性和全局結(jié)構(gòu)性的旋律，提高了音樂美感度，從而提高了作曲的自動(dòng)化程度。該研究在一定程度上解決了計(jì)算機(jī)智能作曲的單調(diào)結(jié)構(gòu)性薄弱的問題，促進(jìn)智能作曲