Дипломная работа|Компьютерные технологии

Моделирование звука в музыке

По всем вопросам пишите нам на topwork2424@gmail.com или в Телеграм  Telegram

Авторство: bugalter

Год: 2023 | Страниц: 64

Цена: 2 000
Купить работу

Введение                                                                                                  

Глава 1. Моделирование звуковых последовательностей                       

1.1. Общие особенности моделирования 

звуковых последовательностей                                                               

1.2. Принципы, методы и подходы, используемые для построения

математической модели в музыке                                                            

Глава 2.Описание модели звукового фрагмента                                     

2.1. Целочисленные методы и алгоритмы, используемые

в математической модели                                                                        

2.2. Логика построения математической модели                                     

Глава 3. Представление блоков математической модели

в процессе синтеза и анализа музыкального фрагмента                          

3.1. Представление блока «лад»                                                              

3.2. Математическое представление блока «интервалы»                        

3.3. Блоки «ритм» и «размер»                                                                  

3.4. Анализ лада                                                                                       

3.5. Анализ частотности интервала                                                         

3.6. Анализ ритма                                                                                    

3.7. Анализ размера и фразировки                                                           

Глава 4. Макропараметры блоков и дальнейшее развитие модели         

4.1. Макропараметры блоков                                                         

4.2. Гибкость и развитие модели                                                             

4.3. Дальнейшие перспективы развития математической модели           

Заключение                                                                                              

Список литературы

Для изучения закономерностей в исследуемой звуковой последовательности (тексте) необходим инструмент представления записи звуковых событий в виде набора статистических параметров, и модель, которая позволяла бы осуществлять синтез текста (звукового фрагмента), удовлетворяющего заданным статистическим параметрам. Такой инструмент исследования дает возможность получить интересные результаты в следующих теоретических и практических областях: построение моделей звуковых последовательностей, удовлетворяющим заданным условиям; изучения особенностей восприятия звуковых сигналов как информационного потока; установления принадлежности различных звуковых фрагментов к определённым типам; установления авторства звуковых записей; восстановление утраченных фрагментов звуковых записей; попытках имитации звуковых сигналов заданного характера.

         При конструировании устройств, моделирующих творчество, обычно предполагается наличие в нем некоторой стохастической составляющей. Остальные части устройства обеспечивают ограничение стохастических значений таким образом, чтобы отслеживаемые выходные значения лежали в рамках законов и традиций, характерных для определенной культуры. Во всех моделях творчества и других подобного рода устройствах в качестве источника хаотического начала используются генераторы случайных чисел, в качестве логической - законы и формулы, выраженные математически, логически, либо ввиде механических устройств. Логическая составляющая является «фильтром» из ограничений и традиций, пропускающим лишь произведения принадлежащие к заданной традициями форме.

         С середины 90-х годов компьютеры стали способны полноценно обрабатывать звуковую информацию в реальном времени, появились новые методы интерактивного взаимодействия пользователя с моделью в процессе ее работы, и оформились новые взгляды на компьютер как на рабочий инструмент музыканта. Основная часть современного программного обеспечения, предназначенная для обработки звука, может быть отнесена всего лишь к двум группам: это секвенсорные редакторы и редакторы обработки звукозаписей в волновом формате (wav). Первая группа позволяет редактировать нотные тексты и воспроизводить их, используя звуки различных музыкальных инструментов. Приложения второй группы позволяют производить звукозапись и обработку звука в цифровом виде. Однако, программных средств для анализа и моделирования нотного текста по-прежнему мало, несмотря на то, что существует теоретическая база, и возможности современной техники уже перешли необходимый рубеж.

         В основе существующих моделей нотного текста, обычно лежит шаблон, правило построения фрагмента текста, которое жестко определяется традициями жанра. Необходимая стохастичность обеспечивается генератором случайных чисел. Очевидно, что такие модели будут жестко алгоритмически привязаны к конкретному жанру, не обеспечивая гибкости. Эксперименты в указанных областях представляют большой научный интерес, а недостаточная разработанность подходов к математическому моделированию звуковых фрагментов делает работу по выбранной теме актуальной.

Целью настоящей работы является построение математической модели представления звукового фрагмента.

Для достижения поставленной цели сформулируем следующие задачи:

  • разработка метода анализа звуковых записей с помощью выявления статистических закономерностей в анализируемом потоке;
  • разработка математической модели создания звуковых фрагментов, удовлетворяющих заданным статистическим параметрам, отражающих характер фрагмента.

   

Глава 1. Моделирование звуковых последовательностей

1.1. Общие особенности моделирования звуковых последовательностей

         Развитие идеи автоматизированного создания музыки и механических музыкальных инструментов берет свое начало в глубокой древности. Арфа – первый механический музыкальный инструмент. Устройство его чрезвычайно просто: ветер, проникая в щели ящика, колеблет натянутые струны или столбы воздуха в трубках. В качестве стохастического начала здесь выступает ветер, а в качестве логических ограничений – ограниченный набор струн (или трубок), выбранный таким образом, чтобы звуки принадлежали заданному традициями ладу[1].

         Вполне отчетливые очертания идея автоматического сочинения музыки приобрела в XVI веке на фоне маньеризма - течения в западноевропейском искусстве, отразившем кризис гуманистической культуры эпохи Возрождения. Немецкий ученый, теоретик маньеризма Атанасиус Кирхер[2] изложил идею комбинирования последовательностей нот, записанных на четырехгранных линейках, каждая из которых воплощала некоторые правила композиции. Это был первый проект машины для сочинения музыки под названием «Музаритмический ковчег».

         Одним из первых предшественников применения кибернетики в музыке считается Антонио Сальери[3]. По его собственным словам, разработанный им еще в XVIII веке метод исследования музыки математическими средствами сводится к синтезированию музыки на основе закономерностей, полученных на этапе анализа композиций.

         В XVIII веке особенно были популярны эксперименты с игральными костями как моделями геренатора случайных чисел. Ими занимались такие музыканты как К.Ф.Э.Бах, Гайдн, Гендель и др. В 1757 г. И.Ф.Кирнберг[4] – немецкий теоретик, композитор и скрипач – опубликовал «Руководство к сочинению менуэтов и полонезов с помошью игральных костей»[5]. Многие публикации такого же рода связаны с именем В.А.Моцарта[6]. Композитора чрезвычайно привлекали математические игры, с помощь подобных же методов он сочинял менуэты, рондо, вальсы. Моцарт обстоятельно изучал и исследовал возможности «автоматических композиций», как, впрочем, и Гайдн, Кирнбергер и К.Ф.Э.Бах.

         Создавая музыку с помощью игральных костей, Моцарт вкладывал в эти опыты вполне определенный смысл - он разрабатывал систему экономии творческой энергии. Через два года после смерти Моцарта, в 1793 году, было издано «Руководство, как при помощи двух игральных костей сочинять вальсы в любом количестве...».

         Этот и подобные способы с некоторыми изменениями можно свести к следующему: имеется составленная таблица с 6 колонками (число цифр на гранях кубика) и с 8 строками (число тактов в музыкальном произведении). В каждой клетке – некоторая предварительно сочиненная композиция. При этом эти отрывочки учитывают сочетания тактов, каденции и другие закономерности построения мелодии. Бросанием игральной кости получают случайное число 1 <  n < 6. Оно указывает на колонку. На пересечении колонки с этим номером и первой строки находим комбинацию нот, которая соответствует первому такту произведения. Для получения второго такта производится второе бросание кости и комбинация отыскивается на второй строке. Причем в каждой клетке записан музыкальный фрагмент, который может стать тактом будущего произведения. Для восьмитактовой мелодии число вариантов равняется 68 =1679616.

         В дальнейшем были разработаны и другие методы, основанные на определенных правилах сочинения мелодии и ее гармонизации. Затем была сделана попытка проанализировать музыкальные произведения «золотого фонда». Такой анализ позволил построить систему правил и закономерностей построения музыкального произведения в целом, его отдельных частей: мелодии, аккомпанемента и др.[7] Первые же опыты сочинения музыки с помошью ЭВМ стали проводиться в конце 50-х годов и были посвящены моделированию мелодий традиционной структуры. Они связаны с именем Р. X. Зарипова[8].

         Его по праву можно считать первопроходцем этого направления, а результаты, полученные Зариповым, носят фундаментальный характер и привлекают широкое внимание в нашей стране и за рубежом. Его работы посвящены как математической, так и психологической стороне вопроса. «Цель экспериметов по моделированию музыкальных композиций на машине - не замена композитора машиной и не создание музыкальных шедевров, и даже не сочинение музыкальных произведений, претендующих на художественную значимость. Моделирование – это один из перспективных методов объективного (...) исследования творчества, метод подтверждения гипотез о «скрытых» закономерностях и интуиции, «секретах» мелодичности и «доходчивости» «музыкальных сочинений»[9].   

         С середины 50-х годов в области «автоматического сочинения» разрабатывались два в корне различных метода. Первый метод – это анализ того или иного музыкального стиля и составление композиции на основе полученных данных. Второй же метод предполагает вероятностные распределения звуков в партитуре.

[1] Володин A.A. Электронные музыкальные инструменты. -М.: Энергия, 1970.- 145 с.

[2] 1602-1680

[3] 1750-1825

[4] 1721-1783

[5] Зарипов Р.Х. Машинный поиск вариантов. М.,1983.

[6] 1756-1791

[7] Злотина Э. С. Синтез интуитивного и системного в творчестве. – Методология и методы технического творчества. – Новосибирск, 1984.

[8] Зарипов Р.Х. Машинное сочинение песенных мелодий// Известия АН СССР. Техн. Кибернетика, 1990. – № 5. – С. 119 – 125.

[9] Зайцев В.Ф. Биоритмы творчества. – Л.: Знание, 1989. – 32 с.

  1. Аблазов В.И. Преобразование, запись и воспроизведение речевых сигналов. Киев: Лыбидь, 1991. – 207 с.
  2. Болгов А. Компьютер и музыкальный синтезатор. Синтезатор Korg X5D // Компьютер ИНФО, 1997. – № 7(70). – С. 5.
  3. Бухарев Р.Г., Рытвинская М.С. Моделирование творчества на примере сочинение восьмитактной мелодии //Тезисы докладов науч. конф. Казанского ун-та. – Казань, 1961. – С.51 -54.
  4. Володин А. А. Психологические аспекты восприятия музыкальных звуков. В 2-х тт. Докт. дисс. Институт психологии АН СССР. – М., 1979.
  5. Володин A.A. Электронные музыкальные инструменты. -М.: Энергия, 1970.- 145 с.
  6. Живайкин П. Музыкальные обучающие программы // Компьютер пресс. №9 1998.
  7. Зайцев В.Ф. Биоритмы творчества. – Л.: Знание, 1989. – 32 с.
  8. Зайцев С.Г. Новые информационные технологии в образовании и управлении учебным заведением. //Компьютеры в учебном процессе 1996/8.
  9. Зарипов Р.Х. Машинное сочинение песенных мелодий// Известия АН СССР. Техн. Кибернетика, 1990. – № 5. – С. 119 – 125.
  10. Зарипов Р.Х. Машинный поиск вариантов. М.,1983.
  11. Злотина Э. С. Синтез интуитивного и системного в творчестве. – Методология и методы технического творчества. – Новосибирск, 1984.
  12. Козадаев Б. П., Михайлова И. И., Тангян А. С. Архитектура периферийного звукового процессора. // Анализ, распознавание и синтез речи. – М., ВЦ АН СССР, 1987. С. 70-79.
  13. Мансфельдерс Э. Музыка, речь и компьютер: Пер. с нем.-Киев: BHV, 1995.-308 с.
  14. Петров Е. Персональная студия – реальность компьютерного творчества// IN/OUT, 1995.- № 13 – 14.- С. 112 – 118.
  15. Синклер Я. Введение в цифровую звукотехнику: Пер. с англ. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 80 с.
  16. Фролов A.B., Фролов Г.В. Мультимедиа для Windows.- М.: ДИАЛОГ- МИФИ, 1994. – 284 с.
  17. Харьковский А. Стохастические перекрёстки Яниса Ксенакиса// Сов. Музыка, 1991.-№7.-С. 36-40.
  18. Человеческая память работает не по-компьютерному. Michael Spivey, Cornell University, 29 июня 2005, http://www.membrana.ru/lenta/74812.

Эта работа не подходит?

Если данная работа вам не подошла, вы можете заказать помощь у наших экспертов.
Оформите заказ и узнайте стоимость помощи по вашей работе в ближайшее время! Это бесплатно!


Заказать помощь

Похожие работы

Дипломная работа Компьютерные технологии
2014 год 58 стр.
Диплом Состав и характеристики сетевого оборудования ЛВС
diplomstud
Дипломная работа Компьютерные технологии
2019 год 94 стр.
Автоматизированная информационная система Клиент Банк
antiplagiatpro
Дипломная работа Компьютерные технологии
2015 год 71 стр.
Система автоматизации закупок
bugalter
Дипломная работа Компьютерные технологии
2016 год 62 стр.
Автоматизация принятия решений оператором
bugalter
Дипломная работа Компьютерные технологии
2016 год 41 стр.
Фокусировка и дефокусировка. Обработка изображений
bugalter

Дипломная работа

от 2900 руб. / от 3 дней

Курсовая работа

от 690 руб. / от 2 дней

Контрольная работа

от 200 руб. / от 3 часов

Оформите заказ, и эксперты начнут откликаться уже через 10 минут!

Узнай стоимость помощи по твоей работе! Бесплатно!

Укажите дату, когда нужно получить выполненный заказ, время московское