基于音乐情感的音乐喷泉CAD系统

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基于音乐情感的音乐喷泉CAD系统

作者：张玉英 孙旭光 马睿

来源：《科技创新导报》2012年第11期

摘 要:本文介绍一种基于音乐情感的音乐喷泉CAD系统。根据乐曲的音乐要素,乐曲情感的可划分成八种音乐情感模式。设计与每种音乐情感模式匹配的喷泉模型,并利用音乐喷泉三维动画仿真显示来反映喷泉设计,能将喷泉水景在计算机屏幕上实时显示并调试到效果满意为止,最后再交由控制系统去实现。这样可以节省大量的人力、物力和财力,体现了先进的音乐喷泉设计技术水平。

关键词:音乐喷泉 CAD 音乐情感 OpenGL

中图分类号:TP31 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)04(b)-0026-02

音乐喷泉将美妙动听的音乐、五颜六色的灯光、清澈明亮壮观的喷水交织在一起,满足了现代人们亲近自然的需求,音乐喷泉行业因此迅速兴起与发展。目前我国生产音乐喷泉的公司有上百家,一些公司有相当的实力,有不少成功的产品。它们都有音乐喷泉工程设计、制造、安装、调试的能力,但实际上音乐喷泉的生产水平和质量还比较低,远远没有做到水型和灯光实时跟踪音乐要素。与美国Lasvegas等著名的音乐喷泉相比,我国现有的音乐喷泉在音乐内涵表现、“水、声、光、色”综合控制方面还有很大差距。国内外的音乐喷泉最多也只能表演几首乐曲,因为音乐喷泉表演程序的设计、开发和调试非常费时费力,需要音乐、计算机、自动控制等专业专家的合作。

我们项目组在音乐喷泉制作的科研探索中开发了一个音乐喷泉CAD系统。对一首MIDI乐曲该系统首先提取乐曲的音乐要素,将整首乐曲分成若干小段,分析出分一小段所表达的音乐情感模式。接着为每一小段乐曲设计相应情感的喷泉水型,在VC++下,采用OpenGL软件开发包进行三维动画仿真,并可以进行修改设计直至满意为止。最终实际的音乐喷泉按照设计的动作进行喷射,实现了音乐与喷泉较好的同步。系统实施功能流程图如图1所示。 1 音乐要素和音乐情感模式

音乐的基本要素是指构成音乐的各种元素,包括音的高低,音的长短,音的强弱和音色。由这些基本要素相互结合,形成音乐的常用的“形式要素”,例如:节奏,曲调,和声,以及力度,速度,调式,曲式,音区等。构成音乐的形式要素,就是音乐的表现手段。

音乐最能体现人的情感,情感是音乐的综合要素。西方音乐心理学研究有百年历史,许多研究都以言词报告为手段,探索音乐各种元素与情绪“种类”之间的关系,具有代表性的是海芙娜(Hevner)在1935年用67个形容词制定了一套完整的形容词核对表。这些形容词按类别归入八

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个近义词簇,体现不同情感。海芙娜证明影响情绪反映较直接因素的次序是速度、调式、音区,其他因素则次之。

音乐的速度与乐曲的情感表达有着密切的联系。激动、兴奋、愤怒、欢乐、活泼、反抗的情感常用较快的速度来体现;而田园风光的、比较抒情的则和适中的速度相配合;颂赞、悲伤、深沉的情绪表达常常用较慢的速度相配合。调式是音乐表现的重要手段之一。大调色彩明朗,体现欢乐、愉快、优雅、活泼;小调的色彩比较暗淡、柔和,体现伤感、压抑、忧郁、梦境、多情。音区是音域的一部分,高音区一般具有清脆、嘹亮、尖锐的特性,而低音区给人以浑厚、笨重之感。根据乐曲的速度、调式、音区、力度、音色不同可构造出八簇不同音乐情感模式,称为海芙娜情感模式。

人们通常说的情感是喜、怒、哀、乐。音乐情感我国分为进行曲、抒情曲、颂歌赞歌、哀乐乐曲;欧洲音乐情感代表分法是上述的八种。