基于音樂情感的音樂噴泉CAD系統(tǒng)

摘 要:本文介紹一種基于音樂情感的音樂噴泉CAD系統(tǒng)。根據(jù)樂曲的音樂要素，樂曲情感的可劃分成八種音樂情感模式。設計與每種音樂情感模式匹配的噴泉模型，并利用音樂噴泉三維動畫仿真顯示來反映噴泉設計，能將噴泉水景在計算機屏幕上實時顯示并調(diào)試到效果滿意為止，最后再交由控制系統(tǒng)去實現(xiàn)。這樣可以節(jié)省大量的人力、物力和財力，體現(xiàn)了先進的音樂噴泉設計技術水平。

關鍵詞:音樂噴泉 CAD 音樂情感 OpenGL

中圖分類號:TP31文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)04(b)-0026-02

音樂噴泉將美妙動聽的音樂、五顏六色的燈光、清澈明亮壯觀的噴水交織在一起，滿足了現(xiàn)代人們親近自然的需求，音樂噴泉行業(yè)因此迅速興起與發(fā)展。目前我國生產(chǎn)音樂噴泉的公司有上百家，一些公司有相當?shù)膶嵙Γ胁簧俪晒Φ漠a(chǎn)品。它們都有音樂噴泉工程設計、制造、安裝、調(diào)試的能力，但實際上音樂噴泉的生產(chǎn)水平和質(zhì)量還比較低，遠遠沒有做到水型和燈光實時跟蹤音樂要素。與美國Lasvegas等著名的音樂噴泉相比，我國現(xiàn)有的音樂噴泉在音樂內(nèi)涵表現(xiàn)、“水、聲、光、色”綜合控制方面還有很大差距。國內(nèi)外的音樂噴泉最多也只能表演幾首樂曲，因為音樂噴泉表演程序的設計、開發(fā)和調(diào)試非常費時費力，需要音樂、計算機、自動控制等專業(yè)專家的合作。

我們項目組在音樂噴泉制作的科研探索中開發(fā)了一個音樂噴泉CAD系統(tǒng)。對一首MIDI樂曲該系統(tǒng)首先提取樂曲的音樂要素，將整首樂曲分成若干小段，分析出分一小段所表達的音樂情感模式。接著為每一小段樂曲設計相應情感的噴泉水型，在VC++下，采用OpenGL軟件開發(fā)包進行三維動畫仿真，并可以進行修改設計直至滿意為止。最終實際的音樂噴泉按照設計的動作進行噴射，實現(xiàn)了音樂與噴泉較好的同步。系統(tǒng)實施功能流程圖如圖1所示。

1 音樂要素和音樂情感模式

音樂的基本要素是指構成音樂的各種元素，包括音的高低，音的長短，音的強弱和音色。由這些基本要素相互結合，形成音樂的常用的“形式要素”，例如:節(jié)奏，曲調(diào)，和聲，以及力度，速度，調(diào)式，曲式，音區(qū)等。構成音樂的形式要素，就是音樂的表現(xiàn)手段。

音樂最能體現(xiàn)人的情感，情感是音樂的綜合要素。西方音樂心理學研究有百年歷史，許多研究都以言詞報告為手段，探索音樂各種元素與情緒“種類”之間的關系，具有代表性的是海芙娜(Hevner)在1935年用67個形容詞制定了一套完整的形容詞核對表。這些形容詞按類別歸入八個近義詞簇，體現(xiàn)不同情感。海芙娜證明影響情緒反映較直接因素的次序是速度、調(diào)式、音區(qū)，其他因素則次之。

音樂的速度與樂曲的情感表達有著密切的聯(lián)系。激動、興奮、憤怒、歡樂、活潑、反抗的情感常用較快的速度來體現(xiàn);而田園風光的、比較抒情的則和適中的速度相配合;頌贊、悲傷、深沉的情緒表達常常用較慢的速度相配合。調(diào)式是音樂表現(xiàn)的重要手段之一。大調(diào)色彩明朗，體現(xiàn)歡樂、愉快、優(yōu)雅、活潑;小調(diào)的色彩比較暗淡、柔和，體現(xiàn)傷感、壓抑、憂郁、夢境、多情。音區(qū)是音域的一部分，高音區(qū)一般具有清脆、嘹亮、尖銳的特性，而低音區(qū)給人以渾厚、笨重之感。根據(jù)樂曲的速度、調(diào)式、音區(qū)、力度、音色不同可構造出八簇不同音樂情感模式，稱為海芙娜情感模式。

人們通常說的情感是喜、怒、哀、樂。音樂情感我國分為進行曲、抒情曲、頌歌贊歌、哀樂樂曲;歐洲音樂情感代表分法是上述的八種。