阅读说明：本技术 3d乐谱构建方法 (3D music score construction method ) 是由 张辉 于 2020-04-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开了3D乐谱构建方法,通过三维坐标系中的坐标图形来记录乐谱,相较以往音高、时值的二维表达方式,3D乐谱中又引入了音色维度。用立体图形替代传统乐谱的音符,不仅音高、音值和音色一目了然,而且通过该3D乐谱可以直接看到旋律的曲折变化,可以激发欣赏音乐时的联觉反应,使音乐作品能以更简单的方式让人们接受,也为作曲家提供了更科学的记谱方式及全新的作曲方式。用3D形态展示作曲家所要真正表达的音乐,使音乐分析与研究也变得更形象化、趣味化,易于破解音乐结构密码及音乐发展规律,进而推演出一套全新的作曲技法,同时也便于AI识别,探索规律,为以后智能机器作曲提供更大的方便。(The invention discloses a 3D music score construction method, which records a music score through a coordinate graph in a three-dimensional coordinate system, and introduces timbre dimensionality into the 3D music score compared with the traditional two-dimensional expression mode of pitch and duration. The three-dimensional graph replaces the notes of the traditional music score, the pitch, the sound value and the tone are clear at a glance, the zigzag change of the melody can be directly seen through the 3D music score, the synaesthesia reaction during music appreciation can be stimulated, the music works can be accepted by people in a simpler mode, and a more scientific music recording mode and a brand new music composing mode are provided for a composer. The music that the composer wants to really express is shown with the 3D form, makes music analysis and research become more visualization, interesting too, easily explains music structure password and music development law, and then derives a set of brand-new composition technique, and the AI discernment of also being convenient for simultaneously, explores the law, provides bigger convenience for intelligent machine composition in the future.)

3D乐谱构建方法

技术领域

本发明公开涉及乐谱制作的技术领域，尤其涉及一种3D乐谱构建方法。

背景技术

传统乐谱，是一种以印刷或手写制作，用符号来记录音乐的方法。传统乐谱通常可分为以下几种：文字谱、数字简谱以及五线谱等。

其中，文字谱没有方向性标注，可看成零维乐谱；五线谱有时间性小节和有限性音高标注，可看成是大于一维小于二维的乐谱。而二维乐谱，既有频率性音高，又有时间性小节。

二维谱能够更直观地让表演者和创作者通过视觉来获取直观信息，以产生联觉效应；二维谱比传统乐谱容量大，在谱面上可以标注和携带丰富的信息。但在研究中发现，对于交响乐而言，即使二维乐谱也很难满足人们在演奏时的信息需求。

交响乐是包含多个乐章的大型管弦乐曲。交响乐队中通常由弦乐器、木管乐器、铜管乐器和打击乐器等各组乐器组成。有时也根据作曲、指挥的创作意图和具体要求，对乐器有所增减。由于交响乐中同时需要多种乐器进行演奏，而且每种乐器的进入时间以及演奏时间长短均有所不同，因此，以往在进行交响乐的乐谱的制作时，对于同一首曲目需要同时针对不同的乐器分别进行乐谱制作，增大了乐谱制作的工作量。

此外，在考古中发现的古乐谱，只记录有限音乐信息，对于由多种乐器演奏的乐谱而言，很难实现完全重现，只能根据演奏者的理解进行大概的模仿再现，导致文化遗产的流失，无法实现文化的良好传承。

因此，如何研发一种新型的乐谱，以解决上述问题，成为人们亟待解决的问题。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种3D乐谱构建方法，以解决以往传统乐谱包含的音乐信息有限等问题，避免文化遗产流失及无法较好实现文化传承等问题。

本发明提供的技术方案，具体为，3D乐谱构建方法，该构建方法中所述3D乐谱是在二维乐谱的基础上构建而成，具体包括如下步骤：

分别以音高、音值以及音色为坐标轴，建立三维直角坐标系；

获取所述二维乐谱中的组成音节；

获取每个所述组成音节对应的音高、音值以及音色；

依据所述二维乐谱以及每个所述组成音节对应的音高、音值以及音色，构建获得3D乐谱。

优选，所述三维直角坐标系中以音值为X轴、以音高为Y轴、以音色为Z轴。

进一步优选，所述音色坐标轴的坐标标注依据GM国际统一标准音色表进行标注，共128个坐标单位。

进一步优选，依据所述二维乐谱以及每个所述组成音节对应的音高、音值以及音色，构建获得3D乐谱步骤，具体为：

依据所述二维乐谱中每个组成音节对应的音高、音值以及音色在三维坐标系中进行位置确定并标注；

依据每个所述组成音节在所述二维乐谱中出现的次序，将标注的位置点依据音乐规则进行连线，获得3D乐谱。

进一步优选，每个所述组成音节可以对应一个或多个音色。

本发明提供的3D乐谱构建方法，通过三维坐标系中的图形来记录乐谱，相较以往音高、音值的二维表达方式，3D乐谱中又引入了音色概念，用图形替代传统乐谱的音符，不仅音高、音值和音色一目了然，而且通过该3D乐谱可以直接看到旋律的立体变化，可以激发欣赏音乐时的联觉反应，使音乐作品能以更简单的方式让人们接受，也为作曲家提供更科学的记谱方式及全新的作曲方式。

采用本发明提供的方法构建的3D乐谱，学生学习音乐时也可以直观看到作品的规律，分析作品的旋律、节奏、发展逻辑与曲式结构等。用3D形态展示作曲家所要真正表达的音乐，使音乐分析与研究也变得形象化、趣味化，易于破解音乐结构密码与音乐发展规律，进而推演出一套全新的作曲技法，同时也便于智能机器的自动识别，探索规律，为以后AI作曲提供更大的可能。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明的公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明公开实施例提供的3D乐谱构建方法的流程图；

图2为本发明公开实施例提供的3D乐谱构建方法中步骤S4的具体流程图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的方法的例子。

为了解决以往文字谱、数字简谱、五线谱以及二维乐谱包含的信息有限，而且由于乐谱中包含的信息有限，除了原作者之外，其他人很难做到作品的重现，会造成文化遗产流失，无法实现很好的文化传承等问题。本实施方案提供了一种3D乐谱构建方法，该构建方法中所述3D乐谱在二维乐谱基础上构建而成，参见图1，具体包括如下步骤：

S1：分别以音高、音值以及音色为坐标轴，建立三维直角坐标系；

S2：获取二维乐谱的组成音节；

S3：获取每个组成音节对应的音高、音值以及音色；

S4：依据二维乐谱以及每个组成音节对应的音高、音值以及音色，构建获得3D乐谱。

其中，每个组成音节可以对应一个或多个音色。

上述3D乐谱构建方法中，在以音高以及音值为坐标轴的二维乐谱基础上，又引入了音色坐标轴，最终形成在三维坐标系中的立体曲线，即3D乐谱，通过该3D乐谱不仅能够使乐谱中的音高、音值和音色一目了然，而且还可以直接看到旋律的三维曲折变化，通过音色坐标的引入，可将交响乐中不同乐器的乐谱在同一3D乐谱中体现出来，而且通过该音色概念的引入，作曲家可将何时什么乐器进行演奏等信息载入到乐谱中，方便了该乐谱音乐的再现，便于文化的传承。

上述3D乐谱是在二维乐谱基础上建构的，优选，采用三维直角坐标系，其中，以音值为X轴、以音高为Y轴、以音色为Z轴，创设(H，T，Ti)的三维坐标体系，其中，H表示音高、T表示音值、Ti表示音色，且音色坐标轴的坐标标注依据GM国际统一标准音色表进行标注，共128个坐标单位。

上述构建方法中，步骤S4依据所述二维乐谱以及每个组成音节对应的音高、音值以及音色，构建获得3D乐谱，参见图2，具体包括如下两小步骤：

S41：依据所述二维乐谱中每个组成音节对应的音高、音值以及音色在三维坐标系中进行位置确定并标注；

S42：依据每个组成音节在所述二维乐谱中出现的次序，将标注的位置点依据音乐规则进行连线，获得3D乐谱。

通过上述方法构建3D乐谱，在(H，T，Ti)立体坐标系中的某一个点，即代表某一时刻某音乐的音高、音值以及该音乐在这一时刻的音色，这样，过去在传统乐谱中不能体现的音色概念，在3D乐谱中都有所表现。增加了音色概念的3D乐谱能够更为便捷地表现复杂的多声部、多音色的音乐内容，如室内乐重奏、交响乐、流行乐等。

此外，该3D乐谱增强了可视性，听音乐时同时能看到音高、时值、音色的变化，联觉效应更明显。也可从视觉角度进行音乐创作，而不再仅以听觉为主，如运用新的作曲技法创作更为复杂的多声部音乐、交响音乐等多种类型的音乐作品并加以配套分析。3D乐谱使繁杂的多声部音乐不止在音高与时间上得到清晰线条的展示，更能够将多种音色呈现出不同层次的动态曲线，从而更准确、更合理、更有层次地将作曲者的想法表达出来。

其他传统乐谱经3D乐谱映射后，乐曲的基本形态会以个性鲜明的立体图形呈现出来，便于记忆及保持动机核心特征，乐句、乐段的进一步发展也在3D乐谱中沿T轴按照一定规律行进。我们将多声部、多音色的音乐按照其用途重要性分为不同的层次，将最重要的旋律层排在最前面，给听众和观众以最直观的讯息；将伴奏层或复调层排在中间位置，将低音声部排在最后面。作曲家运用3D乐谱进行音乐创作，亦能设计出既合乎逻辑又简明有效的方法。

上述实施方案提供的3D乐谱的构建方法，突破了传统作曲技法的思维习惯，从视觉与听觉并重的角度出发，尝试与普通作曲技法不同甚至相反的逆行创作思路。创设以3D乐谱为载体的作曲新范式是难点所在。在3D乐谱中可以直接“看到”构成音乐各要素的基本形态及其发展逻辑，还能激发联觉反应，使音乐作品能以更简单的图形化方式让人们直接去分析作品的旋律、节奏、发展逻辑与曲式结构等。通过对主题结构特征进行客观理性的分析，提取图形化特点、音乐层次、频带宽度、振幅、收放频率、核心音走向等特征，揭示作品在特定历史环境中符合审美习惯的普遍意义，剖析作品的音乐个性。对多声部音乐提出全新的三维音乐层次分析，建立分层概念后分析出的音乐图形，也会从视觉上为演奏者和听众提供更多清晰明了、易懂易记的图形化分析结果，促进音乐教育的普及，推动新型作曲技术的产生。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由前面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。