当前课程知识点：计算机音乐 > 第一章 基本概念 > 1.1 计算机音乐导言 > 计算机音乐导言
同学们大家好
欢迎回到计算机音乐的课堂
这节课是一节导言课
这节课的内容主要就是回答
什么是计算机音乐
这个问题
什么是计算机音乐呢
问100个同学，可能有100个回答
时到今日，我们接触的音乐形式中
除了直接去听现场演出
几乎所有的音乐形式都离不开计算机的技术
什么是计算机音乐呢
用一句话来概括就是
音乐应用中的计算机技术
从历史上来说
在数字音频还没有那么普及的时候
计算机音乐的范围基本限制在作曲方面
包括使用计算机软件作曲
通过人机交互作曲
甚至让计算机自动作曲
第一首使用计算机创作的音乐作品
到现在恐怕已经很难去考证
但是第一首使用计算机创作且有录音的作品
则是使用Ferranti mark1
合成的作品
God save the king
这是来自曼彻斯特大学的研究
由BBC在1957年录制的
除去录音的技术
今天我们制作这样的一段音频
可能只需要简单的两行代码
但在那时候计算机的计算能力非常有限
把计算机中使用的数字信号
转换成扬声器使用的模拟信号的技术
也没有今天成熟
因此这段音频对于上个世纪50年代来说
已经是非常伟大
在这之后，1957年
贝尔实验室发明了第一个计算机音乐程序
它可以自动生成单旋律或者多声部的作品
但是同样受限于计算能力，
1分钟的作品需要1个小时进行计算
后来在1960年
他们又推出了3,4,5代的计算机程序
Music V第五代计算机音乐程序
可以看成是现代电子琴音色合成的基础了
实际上这套计算机音乐程序
一直没有停止过开发
他在今天的名字叫做csound
大家还能下载的到
前面的两个里程碑
合成的音乐只是旋律
没有包括歌词
那么第一个能自动进行演唱的计算机呢
则是同样来自贝尔实验室的Daisy Bell
它使用的是IBM 7094
这一台跨时代的计算机
那么研究语音合成的同学可能已经听出来
这里使用的歌声合成的技术
跟语音合成一样
都是使用声码器
只不过音高是根据旋律决定的而已
目前我们看到的计算机音乐的成果
虽然最后都是纯靠计算机自动运行进行输出
不需要人工干预
但演奏的作品本身是由人创作的
计算机只是起到声音合成的功能而已
真正由计算机使用算法进行创作的作品呢
比较著名的有Hiller和Issac
早期的一些算法 有随机生成的
有基于规则的
还有基于概率的
我们来听一下由issac的
程序创作的弦乐四重奏
这是使用概率的模型
实际上使用随机的算法进行音乐创作
在计算机诞生以前就已经有过先例了
例如在18世纪就很流行一种音乐骰子游戏
至于第一个发明这种游戏的音乐家已经很难追述
但是在书上有所记载的则是音乐家Johann Phillip
他的游戏规则很简单
Phillip把莫扎特的一段小步舞曲
分割成了176个小节每个小节都标记了一个记号
游戏开始的时候
演奏者先抛起两个色子
并将得到的数值相加
因为一个色子的数值是从1到6
所以
我们这样就能得到
两个色子加起来一共是
从2到12之间的随机数
然后我们在这个表格里去查表
比如说我们在扔第一次色子的时候呢查一下
表格的第一列
去找到相应的位置
然后去播放那一段音频
如此反复我们在接下来重复15次
依次查表获得剩下15个小节的片段
到了20世纪
另外一个位作曲家
John Cage重复了这个实验
只不过这次
它随机决定的并不是完整的一个小节
而是通过卜卦的方式 决定每一个音符的音高
时值和强度
让我们来听一下这首极具现代感的作品
最早的计算机音乐
其实就是专门指计算机作曲
包括刚才我们讲的几种作曲的方式
但是我们今天 包括
我们这门课所讲的计算机音乐
包含更广的范围
就是有关所有音乐活动中计算机技术
也就是说我们要研究的范畴
不仅是有关音乐制作
还包括其他的音乐应用
在计算机技术如此发达的今天
有关音乐的计算机应用遍布我们周围
从使用计算机进行作曲 编曲 音频剪辑
到使用计算机乐器进行演奏
到跟我们日常生活更近的
利用计算机程序搜索音乐
听音乐
甚至使用像唱吧这样的应用
录制自己的歌曲
并自动地修音和发布
而我们的课程
正是要介绍这些音乐应用背后的计算机技术
整个计算机音乐
现在已经是非常庞大和交叉的研究方向
例如光从研究音乐的表达方面 就涉及到
物理学模型 音乐学模型 心理学模型
从音乐家模型的角度
我们又需要研究演出者模型和听者模型
除此之外
还有包括音乐分析 音乐信息检索
音乐机器学习等等新兴课题
因此从知识的角度
我们不仅需要音乐学 物理声学的知识
还需要信号处理 机器学习
信息检索 数据科学 人机交互的知识
而我们的课程由于时间十分有限
我们不太希望做成大而泛的风格
而是希望基于一些基本的内容上
扩展出几个关键的应用
并且介绍具体是怎么做的
因此我们会把基础的知识集中在信号处理上
并且分别介绍音色合成
一维振动模型
音高跟踪和音频同步四方面的应用
下节课我们将简单地介绍这门课的具体内容
敬请大家期待
-欢迎辞
-1.1 计算机音乐导言
--计算机音乐导言
-1.2 计算机音乐课程主要内容
-1.3计算机音乐课程资源
-1.4 音乐的基本表达
--音乐的基本表达
-第一章作业
-2.1时域音频处理概述
--时域音频处理概述
-2.2 分窗处理1：OLA叠放
-2.3 分窗处理2：音量计算
-2.4 端点检测
--端点检测
-2.5 振幅包络
--振幅包络
-2.6 音频信号相乘
--音频信号相乘
-2.7 环形调制
--环形调制
-2.8 频率调制
--频率调制
-2.9 频率调制在音乐上的应用
-第二章作业
-3.1 频谱概述
--频谱概述
-3.2 傅里叶变换
--傅里叶变换
-3.3 短时傅里叶变换
--短时傅里叶变换
-3.4 加法合成
--加法合成
-3.5 线性滤波器
--线性滤波器
-3.6 京剧锣鼓经分析
--京剧锣鼓经分析
-第三章作业
-4.1 音色合成概述
--音色合成概述
-4.2 质点弹簧阻尼模型
--质点弹簧阻尼模型
-4.3 双线性滤波器
--双线性滤波器
-4.4 Modal合成
--Modal合成
-第四章测试
-5.1 一维振动模型概述
--一维振动模型概述
-5.2 弦振动模型
--弦振动模型
-5.3 达朗贝尔的行波解
--达朗贝尔的行波解
-5.4 梳状滤波器
--梳状滤波器
-5.5 Karplus Strong算法
-5.6 管状气鸣乐器模型
--管状气鸣乐器模型
-第五章作业
-6.1 音高跟踪概述
--音高跟踪
-6.2 时域音高跟踪
--时域音高跟踪
-6.3 频域音高跟踪
--频域音高跟踪
-6.4 K歌评分
--K歌评分
-第六章作业
-7.1 音频同步概述
--音频同步概述
-7.2 音乐特征提取 CQT
-7.3 音乐特征提取 Chroma
-7.4 动态时间规划概述
--动态时间规划概述
-7.5 动态时间规划实现
--动态时间规划实现
-第七章作业
