基于復雜網(wǎng)絡的音樂分析與輔助作曲研究

劉 洋（安徽省六安市金安區(qū)文廣新局創(chuàng)研室，安徽 六安 237005）

基于復雜網(wǎng)絡的音樂分析與輔助作曲研究

劉 洋
（安徽省六安市金安區(qū)文廣新局創(chuàng)研室，安徽 六安 237005）

有組織地組合各種物體震動中產生的聲音就是音樂，作為藝術表現(xiàn)形式的一種，它能夠對人類的情感以及信仰進行傳遞。而現(xiàn)階段，信息技術以日新月異的速度飛快發(fā)展，對人們日常工作及生活中的多個領域都造成了影響，音樂同信息技術的融合，促使數(shù)字化分析和處理應用于音樂當中，現(xiàn)階段這一領域的主要功能是檢索音樂內容，分割和對音樂進行自動歸類，這一功能對于推動音樂藝術的進步具有重要意義，在這種情況下，積極加強基于復雜網(wǎng)絡的音樂分析與輔助作曲研究具有重要意義。

復雜網(wǎng)絡；音樂分析；輔助作曲

前言

不同的內容出現(xiàn)在不同音樂種類當中，能夠對特定的精神、物質進行反映，因此在研究音樂藝術的過程中，必須增加對不同文化背景和社會發(fā)展狀況的了解。信息技術的進步，給予音樂的跨領域研究成為可能，在音樂內容基礎上的檢索和多種輔助作曲方法的產生，充分說明了信息技術的重要性。鑒于此，積極加強基于復雜網(wǎng)絡的音樂分析與輔助作曲研究具有重要意義，本文首先對復雜網(wǎng)絡進行了簡要介紹，并分別對其基礎上的音樂分析和輔助作曲展開了研究，希望對我國音樂藝術的發(fā)展起到促進作用。

一、復雜網(wǎng)絡概述

在對復雜系統(tǒng)展開研究的過程中，一個重要的工具就是復雜網(wǎng)絡，在將多個結點和連接點進行組合并最終構建一個集合的過程中，就能夠形成網(wǎng)絡，系統(tǒng)中的元素應用結點來表示，各元素之間的關系可以應用結點之間的邊來表示。從20世紀60年代開始，在對復雜網(wǎng)絡展開研究的過程中，隨機圖論始終是基本理論，專業(yè)學者認為它能夠對現(xiàn)實生活中存在的網(wǎng)絡進行實際模擬。然而，在信息技術不斷進步的過程中，電力和通信網(wǎng)絡的產生，促使網(wǎng)絡的結構更加復雜化，節(jié)點數(shù)量顯著增多。與此同時，計算機的計算功能大幅度提升，因此在對大型網(wǎng)絡功能以及本質進行分析的過程中，開始對計算機進行應用。

從現(xiàn)階段研究成果來看，在研究過程中，復雜網(wǎng)絡理論包含如下內容：首先，發(fā)現(xiàn)。對統(tǒng)計性質在網(wǎng)絡系統(tǒng)結構刻畫中的體現(xiàn)進行揭示，并明確性質的度量方法；其次，分析。對結點及其網(wǎng)絡整體中的特點逐一深入挖掘，并在此基礎上對網(wǎng)絡行為進行預測等。

二、基于復雜網(wǎng)絡的音樂分析

（一）編碼方式

樂曲網(wǎng)絡構建，將網(wǎng)絡節(jié)點設置為曲譜音符，因此應對曲譜數(shù)字化編碼進行應用。本文展開研究的過程中應用的編碼方式為Rhythm-Tonal，即RT。其應用中，編碼需建立在音符結構基礎上，需要應用中音音高、高中低音符號以及節(jié)奏三種數(shù)字來表示。這一方法應用中，能夠對每個音符節(jié)點進行清晰的表示。

首先，節(jié)奏表示。需要應用七個數(shù)字，分別為1-7［1］。時值就是節(jié)奏，四拍為全音符，例如，應用1表示X---；兩拍為二分音符，應用2表示X-；四分音符即基本音符，應用3表示X；1/2拍就是八分音符，應用4表示X；1/4拍就是十六分音符，應用5表示X；1/8拍就是三十二分音符，應用6表示X；符點音符應用7表示，如x.。

其次，高中低音符號，指的是相應的低八度音和高八度音，或高或低兩個八度音。1-7數(shù)字用于對不同音高進行表達。

最后，中音音高。1-7數(shù)字分別同簡譜內的1、2、3、4、5、 6、7相對應，例如，編碼135代表的是5---。

（二）音樂特征對比

從文化的角度來看，音樂實際上是一種外延的文化，我國的傳統(tǒng)音樂發(fā)展至今，已經總結了大量的審美經驗，這是從悠久的歷史活動中逐漸形成的，正是這一原因，導致其同西方古典音樂之間存在較大差異。

例如，《高山流水》一曲中，彰顯了一種陰柔之美，擁有典雅、古樸的旋律；而《命運交響樂》更能夠彰顯陽剛之美，擁有基礎和剛健的節(jié)奏。由此也可以看出，我國的音樂當中，對美的表達以柔和為主旋律，而西方古典音樂以激昂為主。

本文在對兩種音樂文化進行分析的過程中，對復雜網(wǎng)絡理論進行了應用。在構建西方音樂網(wǎng)絡的過程中可以發(fā)現(xiàn)，一定的共性特點產生于西方音樂當中，較短的平均路徑長度存在于網(wǎng)絡當中，同時呈現(xiàn)出來的聚集系數(shù)較高，因此其呈現(xiàn)出來的無標度性和小世界特性具有明顯和不明顯之分，而屬性呈相似的現(xiàn)象［2］。這是共同特征在東西方音樂中的體現(xiàn)。

東西方音樂的不同之處在于，西方音樂在創(chuàng)作過程中，相對明顯的存在無標度特征和小世界的表現(xiàn)，同我國的音樂相比，擁有更短的平均路徑長度以及更高的聚集系數(shù)；而我國的音樂中，盡管對無標度特征和小世界特征進行了展現(xiàn)，然而顯著性降低［3］。例如，西方音樂創(chuàng)作中，3是其平均路徑，3.5是其工尺譜音樂，0.3是聚集系數(shù)，0.1是工尺譜音樂，由此可見，柔和性是東方音樂最大的特點，沒有較大的音程變化，同時也體現(xiàn)出了較強的創(chuàng)作型，然而擁有較弱的規(guī)律性。

三、基于復雜網(wǎng)絡的輔助作曲

自動作曲及計算機輔助作曲，應用特定的形式，促使計算機在音樂創(chuàng)作的過程中，受人為影響的程度最小。東西方音樂中，都不可避免地存在形式化基礎。

（一）復雜網(wǎng)絡特征基礎上的輔助作曲

一樣的網(wǎng)絡特性產生于同類音樂當中，音樂創(chuàng)作中，系統(tǒng)會自動地只提供符合一定網(wǎng)絡特性的音樂產生，并在使用者的主觀需求基礎上，對最佳曲子進行挑選。然而，在分析音樂的過程中，人腦更加復雜，為了實現(xiàn)對普遍網(wǎng)絡特性的維持，從而在網(wǎng)絡內部進行重新作曲的目的，可以對以下相對簡單的隨機行走算法進行應用。

該算法指的是，首先構建種子網(wǎng)絡，其形成于特定音樂集中，具有某種特性，在這一種子網(wǎng)絡中，開始節(jié)點的選擇以隨機為主，并將與之相連的節(jié)點作為下一節(jié)點實現(xiàn)音樂的創(chuàng)作［4］。這種情況下，可以應用的形式包含以下幾種。

第一，等概率選擇。對節(jié)點進行隨機選擇，將與之相連的節(jié)點作為下一節(jié)點，相等的概率產生于相連節(jié)點當中；第二，邊基礎上的權重。對節(jié)點進行隨機選擇，在到達另一節(jié)點時需要經過與之相連的一條邊，被應用的邊的概率同權重為比例關系，在對節(jié)點進行有效選擇的過程中，可以被作為尾節(jié)點等。

由此方法產生的音樂對種子網(wǎng)絡擁有較強的依賴性，如果要想提升音樂的悅耳性，針對種子網(wǎng)絡來講，音樂集在對其構建的過程中必須應用相同的音階［5］。在實際應用的過程中，第一種算法最近似于原始網(wǎng)絡，同原始的種子網(wǎng)絡相比，在聚集系數(shù)、平均度和節(jié)點數(shù)量上都更加相近。

（二）動機基礎上的創(chuàng)新創(chuàng)造

某個旋律和樂句都是動機，在進行音樂創(chuàng)作的過程中，必須緊緊圍繞這一動機展開。最初的形態(tài)就是動機的主題，也是創(chuàng)作過程中的重點，在對主題方向進行確定以后，應對恰當?shù)闹黝}進行尋找，這關系到作曲的成功率。一旦在音樂創(chuàng)作的過程中，動機不夠良好，或者不夠鮮明，則無法有效推出構建出來的旋律。

在給定的動機基礎上，可以對節(jié)奏以及動機音調進行重新排列，從而生成多種動機，這就是動機發(fā)展。這一過程中，需要對原始動機特點進行一定程度的保留，現(xiàn)階段，常見的動機發(fā)展包含以下兩種，分別為節(jié)奏序列被音調序列改變的保留和音調序列被節(jié)奏序列改變的保留［6］。大量的動機產生于樂曲當中，則說明音樂更加動聽，反之，所呈現(xiàn)出來的音樂將索然無味。

例如，在《夜曲》當中，就有18個動機被識別出來，其中節(jié)奏動機包含11個，聲調動機包含13個。在對節(jié)奏動機和組合聲調進行重新組合的過程中，需要對結合的標準進行充分的考慮，并保證音符數(shù)量相同的基礎上，對40個全新的音符動機進行生成［7］。針對這些動機，其中16個只擁有2個音調動機，還有16個擁有3個音調動機，4個擁有4個音調動機，2個擁有5個音調動機。

四、結論

綜上所述，近年來，信息技術的飛速發(fā)展，給人們日常工作及生活中的方方面面都帶來了極大的轉變，各個領域為了實現(xiàn)長期可持續(xù)發(fā)展，在運行過程中，都開始不斷同信息技術進行融合。在對音樂藝術進行研究的過程中，其同信息技術的融合，就是復雜網(wǎng)絡的產生和應用，本文從復雜網(wǎng)絡的基礎上，對音樂展開了分析和對比，并針對輔助作曲進行了深入研究，希望對我國音樂藝術的傳承和進步奠定一定理論基礎。

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［2］秦毅. 新思維 新感知——從“2009上海音樂學院國際電子音樂周”看電子音樂發(fā)展的新趨勢［J］.人民音樂，2014（02）：22-23.

［3］趙仲明.中國語境中的音樂分析述評（上）——從曲式分析到音樂學分析［J］.音樂研究，2015（04）：101-112.

［4］侯建成，劉昌.關于不同音樂行為誘發(fā)大腦生理活動的研究綜述［J］.中央音樂學院學報，2014（03）：137-144.

［5］何曉兵.契合：電視劇音樂的價值支點——電視劇《激情燃燒的歲月》音樂分析［J］.中國音樂，2014（01）：53-68.

［6］龔鎮(zhèn)雄. 現(xiàn)代音樂聲學——一門顯示音樂與物理的聯(lián)系及當代科學、文化發(fā)展特點的交叉學科［J］.現(xiàn)代物理知識，2015（06）：2-4.

［7］姜蕾.21世紀以來美國音樂（分析）理論學科新趨勢研究——以《音樂理論期刊》為例［J］.中央音樂學院學報，2016（01）：27-37.