CN102930861A

CN102930861A - 数字音乐系统及装置

Info

Publication number: CN102930861A
Application number: CN 201210433255
Authority: CN
Inventors: 徐国元
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-11-03
Filing date: 2012-11-03
Publication date: 2013-02-13

Abstract

本发明公开一种数字音乐系统及装置，利用计算机技术和数字技术，建立了数字乐谱，创立了音乐坐标系，创立了曲线作曲法，建立了数字音乐系统，实现了音乐的数字化，为音乐在创作、记谱、译谱、演唱、演奏、分析研究等方面应用计算机开辟了新领域，使的音乐创作和制作实现了计算机化、智能化，开创了音乐记谱、感性创作、理性创作、非理性创作和音乐与多学科结合的新时代，数字音乐系统及装置为数字音乐专用计算机系统装置，也可作为数字音乐系统模块嵌入计算机、平板电脑和手机。

Description

数字音乐系统及装置

技术领域

本发明公开一种音乐系统装置，具体涉及一种数字音乐系统及装置，属于计算机音乐领域。

背景技术

音乐是由物体有规律的振动而产生的声音，具有频率、振幅、时间、位相等物理要素，音乐的乐谱是以书面形式将物体有规律振动的频率用文字、符号或图形记录下来的方法。自音乐产生以来，不同国家地区、不同民族、不同乐器使用过的音乐记谱方法有很多种，五线谱、简谱由于具有创作、记谱、演唱功能和记录音域宽广、表达充分的特点而被普遍使用，但也存在记录方法传统落后，记录方式单一，不能直观形象表现音乐风格和音乐旋律，不能应用现代信息技术等问题。研究世界上不同国家地区、不同时期的乐谱可以看出，乐谱做为记录人类文明的一种方法，也是人类文明传承的一种方式，具有记录传承的功能，因此也必然伴随着人类文化和社会文明的发展而发展。

计算机技术的出现极大的改变了社会文化的发展方式，也深刻的影响文化记录、传承和表达方式。计算机的对音乐领域也产生了巨大的影响，但由于现用的五线谱和简谱是产生在笔书文字时代，无法直接应用以数字化为特征的计算机技术，目前计算机技术在音乐领域的应用主要在演奏和配乐上，究其原因是传统的五线谱、简谱的图形记谱方式和乐器辅助的创作方法不适应计算机的数字技术和计算机应用技术的发展，也使计算机技术在音乐领域的应用受到限制，以计算机技术为平台的数字音乐创作和制作一直没有实现突破。

发明内容

本发明公开一种数字音乐系统及装置，该系统及装置以计算机技术为平台，采用函数的变量关系式表达音的高低、长短和强弱，表现音符的音高和时值，并以此建立数字乐谱，创立音乐坐标系，创立曲线作曲法等数字音乐系统，利用计算机技术和数字技术，为在音乐创作、记谱、演唱、演奏、分析研究等方面应用计算机技术提供新方法新技术，创立真正意义的数字音乐。

本发明实现上述目的采取的技术方案是，数字音乐系统及装置由系统装置和数字音乐系统组成，系统装置包括处理器、信息输入系统、信息输出系统；数字音乐系统包括数字乐谱、音乐坐标、曲线作曲法等，运用计算机技术和数字音乐系统实现数字音乐的创作、制作和演奏。

所述的系统及装置包括处理器、信息输入系统、信息输出系统和电源电路，信息输入系统包括键盘、图形仪、音频输入器、USB接口等；处理器包括信息控制单元、数字乐谱单元、参数设置单元、音乐坐标单元、乐谱转换单元、存储单元等；输出系统包括音频输出器、图形输出仪、显示屏、乐谱打印机等，处理器通过总线与信息控制单元、数字乐谱单元、参数设置单元、音乐坐标单元、乐谱转换单元、、存储单元等连接；处理器通过线路和接口与信息输入系统、信息输出系统连接；电源电路为系统装置提供相应的电源支持。

所述的信息输入系统通过键盘、图形仪、音频输入器、USB接口等将数字乐谱、五线谱、简谱或曲线或音频传送到处理器，所述的键盘、图形仪也可是触摸屏，所述的USB接口还可与外部交换信息、数据、软件等。

所述的处理器的信息控制单元、数字乐谱单元、参数设置单元、音乐坐标单元、乐谱转换单元、存储单元等组成的数字音乐系统，完成系统及装置的运算、设置、转换、截取、分析、穿插、编辑、存储等数字化音乐信息处理功能，实现数字谱与五线普、简谱的互译，将输入的曲线在设定音乐参数后在音乐坐标系内确定节奏，生成旋律曲线和数字乐谱，将输入的音频转换为曲线设定音乐参数后在音乐坐标系内确定节奏，生成旋律曲线和数字乐谱，将数字乐谱、五线谱、简谱转换成音乐旋律曲线等，还可应用MIDI、合成器、音频技术等进行计算机数字音乐的制作。

所述的信息输出系统接收处理器的音乐信息，通过音频输出器、图形输出仪、显示屏、乐谱打印机等输出数字音乐的音频、乐谱、音乐旋律曲线图和数字音乐参数等，应用MIDI、合成器、音频技术进行数字音乐的后期制作。

所述的电源电路与系统及装置连接为其提供相应的电力支持。

所述的数字音乐系统及装置为数字音乐专用计算机的系统装置，也可作为数字音乐模块嵌入计算机、平板电脑和智能手机。

所述的数字音乐系统建立的原理及方法：

在数学方法中，如果每个问题中都有两个变量，它们之间不是彼此孤立，而是相互联系，相互制约，当一个变量在它的变域中任意取定一值时，另一个变量按照一定的法则就有一个确定的值与这一取值相对应，具有这两个特征的变量之间的依存关系，称为函数关系。函数的定义为，设有两个变量x与y，当变量x在给定的一个变域中任意取一个值时，另一个变量y就按照一确定的法则有一个确定值与x的值相对应，那么变量y为变量x的函数，以上函数关系的解析式记作y＝f(x)。根据函数的图示法建立函数坐标系，当自变量在域值范围内不断取值时，因变量y便有一个值不断的与每个自变量的取值相对应，这种函数关系在坐标上表达出一条函数关系曲线。

乐曲是由众多的音符组成，音符是由音高和时值构成。在运用数学方法分析乐曲时，发现构成乐曲的音符在音高和时值之间存在上述函数所表达的量与量之间的依存关系，即音符的音高和时值之间存在函数关系。在任何一首乐曲的音符中，当确定一个音就有一定的时值与其相对应，音在高低变化过程中，总有或长或短的时值与其对应，即使休止符也有一定的时值相对应。如果将音确定为自变量，时值则是因变量，音与时值之间的关系特性与函数关系的特性和定义是一致的，因此得出乐曲的音符和休止符中的音或无音与时值之间存在函数关系，这种函数关系完全可以用函数的解析式和函数的图示法表达，依此建立用函数解析方式记录表达音符的高低、长短、强弱，记录表达休止符长短的方法称为数字乐谱，用函数图示法(坐标法)记录表达音符的高低、长短、强弱，记录表达休止符的长短的方法称为音乐旋律曲线法。

一、所述的数字乐谱单元和参数设置单元的建立方法

依据乐曲音符中的音与时值之间的函数关系，创立数字乐谱，设置数字乐谱的参数，并依此建立数字音乐系统及装置数字乐谱单元和参数设置单元的软件系统。

设定：“y”代表音高，“o”代表休止，“x”代表时值，“；”代表音符或休止符隔点号，依据乐曲的函数变量关系，建立音符函数基本表达式：“y(x)”即建立数字音符“y(x)”，建立休止符函数基本表达式：“o(x)”即建立数字休止符“o(x)”。

音符时值标记每个音符的长短，音符时值符号用“(x)”表示，括号“( )”为时值标号，括号中的“x”值表示音符时值的拍值。

休止符表示音乐停顿的符号，休止符时值符号用“o(x)”表示，“o”代表休止符，括号“( )”为时值标号，括号中的“x”表示休止符时值的拍值。

如以“5”音为例：在简谱中记为八分音符“5”，在五线谱记为八分音符

在数字乐谱中记为八分音符

如以休止符“o”为例：在简谱记为八分休止符“o”，在五线谱记为八分休止符“·”，在数字乐谱中记为八分休止符

在乐曲中由多个数字音符组成乐曲的一个小节，如：“y(x)；y(x)；y(x)；……y(x)|”，由若干个小节构成一首乐曲，依此建立数字乐谱的表达式和数字谱单元。

数字乐谱的谱式为：

“y(x)；y(x)；y(x)；y(x)|y(x)；y(x)；y(x)；y(x)；……y(x)|y(x)；……y(x)|y(x)；……o(x)‖”。

数字乐谱中的变音记号、装饰音、调式、拍号、附点、节奏、节拍、和弦、常用记号、省略记号和常用音乐书语等均采用简谱的记法，并作为数字乐谱的的参数，建立参数设置单元。

1、谱式，本发明的谱式为数字乐谱表达式，采用数字“y(x)”标记音符，采用“o(x)标记休止符，数字乐谱的谱式为：

2、音名与唱名，音名用C、D、E、F、G、A、B七个拉丁字母标记，分别表示数字乐谱中的1、2、3、4、5、6、7七个音，唱名用do、re、mi、fa、so、la、si分别表示数字乐谱中的1、2、3、4、5、6、7。

3、调号，调号用以标注调的高低，标记在数字乐谱的左上方，标记方式为1=C、1=F、1=A等。

4、拍号，拍号用以表示拍子的记号，标记在调号的后面，标记方式为

等。

5、小节及小节线，小节线的标记规则是乐曲开始前面的小节线略去不写，每行谱的未尾和下一行谱的开始共同用一条小节线，记在第一行谱的未尾，如：“y(x)；y(x)；|y(x)；y(x)；y(x)；……y(x)|”。

6、复纵线及终止线，在乐谱中用以划分段落，由两条细竖线组成的线，叫做复纵线，在乐曲结束之处，表示全曲结束终止的一细一粗的两条平行竖线，叫做终止线，如：“y(x)；y(x)|y(x)；…y(x)‖y(x)；…y(x)|y(x)；…y(x)‖”。

7、连谱号，当乐曲采用多行乐谱同时演奏或演唱时，用连谱号来标记，连谱号由起线和括线组合而成，由起线和大括孤组成的连谱号，叫花连谱号，由起线和中括弧组成的连谱号叫直连谱号，如：花连谱号{|，直连谱号〔|。

8、音符的基本符号用1、2、3、4、5、6、7七个阿拉伯数字表示。

9、附点、复附点，用小圆点标记，设置在音符或休止符时值的右下方，一个小圆点为单附点，两个小圆点为复附点，如：y(x.)、y(x..)、o(x.)、o(x..)。

10、连音线记号用弧线标记在音符上面，表示连贯地唱奏连音线所连的音，

11、变音记号，标记在音符或音名的左上方，升记号“#”，如

降记号为

如重升记号为“x”，如

重降记号

如

还原记号

如

根据上述数字乐谱的记法，所述的数字乐谱的谱式如图4所示(以歌曲《乡恋》片断为例)。

二、所述的音乐坐标单元的建立方法

依据乐曲音符中的音与时值之间的函数关系和数字乐谱的谱式，采用函数图示法建立音乐坐标，并依此建立数字音乐系统的音乐坐标等单元的软件系统。

1、设定纵轴(y轴)为音符的音高轴，横轴(x轴)为音符的时值轴。

2、调号、拍号标注在坐标纵轴(y轴)的右上方。

3、纵轴(y轴)上的一个刻度单位为音列的一个全音，半个刻度单位为音列的一个半音。

4、横轴(x轴)上的每个刻度单位为一小节，小节内的刻度为时值单位。

5、音列在音乐坐标上的表达方法为纵轴(y轴)与横轴(x轴)交叉之上依次为小字组、小字一组、小字二组、小字三组、小字四组、小字五组……，纵轴(y轴)与横轴(x轴)交叉之下的依次为大字组、大字一组、大字二组……。

6、纵轴(y轴)与横轴(x轴)交叉点为中间区小字组的

设在横轴(x轴)线上。

7、小节线、复纵线和终止线设在横轴(x轴)线上。

8、横轴(x轴)上的各小节线的距离相等，小节内的时值刻度距离相同为16个，若拍号

则表示以四分音符为一拍，每小节为2拍，每1个刻度代表

拍，即三十二分音符；若拍号

由表示以四分音符为一拍，每小节为四拍，每半个刻度代表

拍，即三十二分音符；若拍号

由表示以四分音符为一拍，每小节为三拍，每0.6个刻度代表

拍，即三十二分音符，其它拍号以此类推。

依据上述设定建立音乐坐标系后，数字乐谱的每个音符的音高都可以在音乐坐标系的纵轴(y轴)上表达，每个音符的时值都可以在音乐坐标系的横轴(x轴)上表达。由于组成乐曲的每个音符都有音高和时值两个函数变量，将在纵轴(y轴)上确定的音高变量值平行于横轴(x轴)引线，将在横轴(x轴)上确定的时值变量值平行于纵轴(y轴)引线，两条线在音乐坐标系内相交成点，这个点就是该数字音符的坐标点，由于乐曲是由若干个音符组成，每个音符都以各自的音高和时值相对应在音乐坐标系内形成若干个数字音符坐标点，将音乐坐标系内若干个数字音符坐标点用线连接，得到一条音乐函数曲线，由此建立乐曲旋律曲线。

建立音乐坐标系，参见图2。

建立乡恋(片断)乐曲的旋律曲线，参见图3。

本发明依据数字乐谱建立音乐坐标系，将乐曲旋律通过曲线的方式表达出来，使乐曲的特点形象直观表现出来，也使音乐的风格图形化，为表现和分析乐曲的旋律提供了一种全新的方法。

进一步，在音乐坐标系上还可以同时将多首不同风格的乐曲用音乐旋律曲线的形式表现出来，为对音乐的旋律、风格和特点的研究分析、比较提供了一种全新的手段，改变了过去只依靠乐谱研究音乐旋律所存在的手段单一的问题。

三、所述的曲线作曲法

音乐坐标的建立为乐曲的创作提供了一种新的方法，并依此建立数字音乐系统的音符设置单元、参数设置单元、乐谱转换单元、音乐坐标等单元。利用系统及装置的信息输入系统将一条曲线输入，在选择调号和拍号后，放置到音乐坐标系内确定节奏，使这条曲线成为音乐旋律曲线，在旋律曲线上截取若干点作为音符点(或休止符点)，摘取音符点相对纵轴(y轴)的刻度为音高，摘取音符点(或休止符点)相对横轴(x轴)的刻度为时值，将构成曲线特征的音符点摘取后，即可得到这条旋律曲线的数字乐谱，经过修饰修改后便可得到一首乐曲，整个创作过程可利用计算机技术自动完成，使数字音乐的作曲具有智能化的特点，并建立数字乐谱系统的音符设置单元、参数设置单元、乐谱转换单元、音乐坐标单元软件系统。

由于数字乐谱和音乐坐标系的数字化特性，为应用计算机进行数字音乐创作，音乐分析研究和演奏提供了新方法，开创了数字音乐的新领域，实现了音乐创作和分析的数字化。由于音乐坐标系具有将曲线还原转化为音乐旋律的功能，开创了音乐创作的新领域，使音乐创作不仅是一种内在的思想、思维的表达，而是使思想、情绪，思维之外的物质物理曲线都成为音乐创作素材，拓宽了音乐创作领域。又由于数字乐谱和音乐坐标具有将曲线用音乐表达的特性，可以将乐音引入曲线异动的探查、探测、监控领域，用音乐或音声方式判断曲线或波峰波谷的状态，并得出判断结论。

四、所述的数字谱与五线谱互译方法及步骤

依据数字乐谱的谱式及数字乐谱中的变音记号、装饰音、调式、拍号、附点、节奏、节拍、和弦、常用记号、省略记号和常用音乐书语等数字乐音的参数记法，建立数字谱与五线谱互译方法及步骤，并依此建立数字音乐系统及装置乐谱转换等单元的软件系统。

所述的五线谱译数字乐谱方法

1、按首调唱名法译成数字乐谱，如五线谱中的旋律是G调，也就是以C调的G音为“do”，数字乐谱中把五线谱中的G音为“do”记成“1”，A音记成“2”音，B音记成“3”音，依此类推。

2、找出调式主音“do”写出调号，数字乐谱号是以1=(某音名)的形式标记在乐曲的开始处。

3、拍号就以分数形式标记在调号之后，如1=A、

4、临时变音记号要按首调唱名法来标记，按实际音高来标记。

5、乐曲转调时，应在转调处标上调号，转调后的音仍以首调唱名来标记。

所述的五线谱译数字乐谱的具体步骤，

将图5所示五线谱译数字乐谱：

1、五线谱中，三个升号的调号A调，也就是以A为do，因此在数字乐谱中，调号应标记为1=A。

2、此例五线谱为拍子，数字乐谱中标记在调号之后，应记为1=A

3、五线谱与数字乐谱的小节线、节中的节奏完全相同。

4、五线谱与数字乐谱中的音符、休止符是相对应的，因此要相应的译出。

5、找出A调的主音A(do)，依次向上或向下找出五线谱中的唱名，然后再根据唱名写出数字乐谱。

6、五线谱中的临时变音记号，要根据调号中的变音记号用首调唱名法译成数字乐谱。

译成数字乐谱如图6所示。

所述的数字乐谱译五线谱方法

1、写出调号，并按首调唱名法译谱，如数字乐谱中标记为1=A，译成五线谱如图7所示。

2、五线谱的拍号之间设有横线，如数字乐谱中拍号标记为

译成五线谱如图8所示。

3、音符与休止符相对应地译出，如数字乐谱中的“5(2)”是二分音符，五线谱中也应是二分音符，根据调按其音高标记在五线谱上，如数字乐谱中“1=F”，“5(2)”译成五线谱如图9所示。

4、临时变音记号根据五线谱的调号标记。

数字乐谱译五线谱的步骤

现将图10所示数字谱译成五线谱：

1、1＝A在五线谱中用三个升号来记写，即标记为如图11所示。

2、数字乐谱中的拍号

在五线谱中应标记在调号之后，中间的横线用五线谱的三线代替，即标记为如图12所示。

3、数字乐谱与五线谱的小节线及小节中的节奏完全相同。此例为弱起小节，译成五线谱时也应是弱起小节。

4、将数字乐谱的音符和休止符相对应地译成五线谱，如数字乐谱中的八分音符必须译成五线谱中的八分音符，数字乐谱中的八分休止符也必须译成五线谱中的八分休止符。

5、在五线谱中找出A调的主音1(do)，按首调唱名法依次向上或向下找出A调中的各音的唱名，然后再根据唱名写出线谱。因按首调唱名法时，五线谱和数字乐谱中的唱名是相同的。

6、数字乐谱中的临时变音记号在译成五线谱时，要根据五线谱调号中的变音记号来译。如数字乐谱中第六小节的6和

6的音名是#F，因为五线谱的调号是三个升号(#F、#C、#G)，因此译成五线谱时可以直接照抄，不加任何变音记号；而译

时，因

是将#F降低来译，也就是还原了#F，因此译成五线谱时应写成#F。

译成五线谱如图13所示。

五、所述的数字乐谱与简谱互译方法及步骤

简谱译数字乐谱的方法步骤

由于简谱与数字乐谱只是标记音符的时值方法不同，而在调号、拍号、临时记号等均一致，所以简谱译数字乐谱时只要改变时值标记和按数字乐谱的谱式记法即可。

将图14所示简谱译成数字乐谱

译成数字乐谱如图15所示。

数字乐谱译简谱的方法步骤

由于数字乐谱与简谱只是标记音符、休止符的时值方法不同，而在调号、拍号、临时记号等均一致，所以与简谱译数字乐谱的方法步骤相同，不再赘述。

六、所述的数字乐谱与简谱、五线谱音符对照表

数字乐谱、简谱、五线谱以“5”音为例：

七、所述的数字乐谱与简谱、五线谱休止符对照表

本发明数字音乐系统及装置的显著特点是：

1、数字音乐系统及装置由系统装置和数字乐谱、音乐坐标、曲线作曲法等数字音乐系统组成，为数字音乐专用计算机系统及装置，也可作为数字音乐模块嵌入计算机、平板电脑和智能手机。

2、数字音乐系统及装置将音符中的音高与时值的对应关系转化为函数关系，建立音乐数字乐谱表达式。

3、数字音乐系统及装置创立的音乐坐标系，运用计算机技术首次将音乐的旋律在音乐坐标上采用曲线方式表达出来，使音乐旋律具有形象、直观的特点。

4数字音乐系统及装置创立的曲线作曲法，使曲线和数量的关系都可成为音乐创作素材，并使音乐创作实现计算机化、智能化和多样化。

5、数字音乐系统及装置的数字乐谱和音乐坐标系的建立，首次实现真正意义的音乐数字化，并依据数字乐谱的数字化特性，运用计算机技术为数字音乐的发展开创了新领域。

6、数字乐谱系统及装置可将数字谱与五线普、简谱互换，可将曲线生成旋律曲线和数字乐谱，可将音频转换成旋律曲线和数字乐谱，还可利用MIDI、合成器、音频技术等进行计算机数字音乐的制作。

7、数字音乐系统及装置的数字乐谱的数字化特性可全面提升MIDI、合成器、音频技术和非线性编辑技术的计算机音乐系统，改变传统的音律、乐音、作曲的思维方法和创作方式，实现数字音乐在多学科的应用。

8、数字音乐系统及装置的音乐坐标系和音乐旋律曲线的建立为音乐创作、分析提供了一种全新的方法。

9、数字音乐系统及装置提出了数字乐谱与简谱、五线谱互译的方法及步骤。

本发明数字音乐系统装置的有益效果是，数字音乐系统及装置采用计算机技术和数字音乐系统建立了数字音乐的新平台，揭示了音乐内在的函数变量关系，建立了数字乐谱，建立音乐坐标系，创立了曲线作曲法，实现了音乐的数字化，为计算机在音乐记谱、译谱、创作、截取、分析、演奏、演唱等方面开辟了新领域，使音乐创作实现了计算机化、智能化、多样化，开创了音乐记谱、感性创作、理性创作、非理性创作和音乐与多学科结合的新时代。

附图说明

图1为数字音乐系统及装置的电框图；图2为建立音乐坐标系的示图；图3为建立《乡恋》(片断)乐曲的旋律曲线的示图；图4为歌曲《乡恋》的数字乐谱谱式；图5为五线谱示例；图6为将图5所示五线谱译成的数字乐谱；图7为数字乐谱中的调号译成五线谱的示例；图8为数字乐谱中拍号译成五线谱的示例；图9为数字乐谱中音符与休止符译成五线谱的示例；图10为数字谱示例；

图11为数字乐谱译成五线谱标记的示例；图12为数字乐谱译成五线谱标记的示例；图13为将图10所示数字乐谱译成五线谱的示例；图14为简谱示例；图15为将图14所示简谱译成数字乐谱的示例。

具体实施方式

如图1所示，本发明数字音乐系统及装置包括处理器、信息输入系统、信息输出系统，在处理器内建立数字乐谱等单元组成的数字音乐系统，运用计算机技术和数字音乐系统实现数字音乐的创作、制作和演奏。

所述的系统及装置包括处理器、信息输入系统、信息输出系统和电源电路，信息输入系统由键盘、图形仪、音频输入器、USB接口等组成；处理器由信息控制单元、数字乐谱单元、参数设置单元、音乐坐标单元、乐谱转换单元、存储单元组成；输出系统由音频输出器、图形输出仪、显示屏、乐谱打印机等组成，处理器通过总线与信息控制单元、数字乐谱单元、参数设置单元、音乐坐标单元、乐谱转换单元、存储单元连接；处理器通过线路和接口与信息输入系统、信息输出系统连接；电源电路为系统装置提供相应的电源支持。

所述的信息输入系统通过键盘、图形仪、音频输入器、USB接口等将数字乐谱或曲线或音频传送到处理器，所述的键盘、图形仪也可是触摸屏。

所述的处理器由信息控制单元、数字乐谱单元、参数设置单元、音乐坐标单元、乐谱转换单元、存储单元等组成的数字音乐系统，完成系统及装置的运算、设置、转换、截取、分析、穿插、编辑、存储等数字化音乐信息处理功能，实现数字谱与五线普、简谱互译，将输入的曲线在设定音乐参数后在音乐坐标系内确定节奏，生成为音乐旋律曲线，生成旋律曲线的数字乐谱，将输入的音频转换为曲线设定音乐参数后在音乐坐标系内确定节奏，生成为音乐旋律曲线，生成旋律曲线的数字乐谱，将数字乐谱、五线谱、简谱转换成音乐旋律曲线，还可利用MIDI、合成器、音频技术等进行计算机数字音乐的制作。

所述的信息输出系统接收处理器的音乐信息，通过音频输出器、图形输出仪、显示屏、乐谱打印机等单元输出数字音乐的音频、乐谱、音乐旋律曲线图和数字音乐参数等，并利用MIDI、合成器、音频技术等连接进行数字音乐的后期制作。

所述的电源电路与系统连接为系统装置提供相应的电力支持。

所述的数字音乐系统及装置为数字音乐专用计算机系统装置，也可作为数字音乐模块嵌入计算机、平板电脑和智能手机。

所述的数字音乐系统及装置运用数字乐谱记谱、演唱、演奏，实现了音乐与数字技术、数码技术的结合，为音乐机器人或机器人演奏演唱提供了条件，在音乐应用计算机技术实现新突破。

所述的数字音乐系统及装置运用数字乐谱进行创作、分析、研究音乐和乐曲，在乐曲分析方面利用数字技术进行音程分析、调试分析、节奏分析、旋律分析、模式识别。

所述的数字音乐系统及装置运用计算机技术创立一种作曲新方法——曲线作曲法，打破了传统音乐的五声、七声、十二律、二十四律的限制，使自然界物质物理曲线图形和数字关系要素成为音乐创作素材，为音乐提供了感性创作、理性创作和非理性创作的无限空间。

所述的数字音乐系统及装置运用数字音乐技术进行音乐的数字控制和乐器、灯火数字接口，使MIDI数字技术功能在实时控制、音乐喷泉、音乐灯光、色彩音乐、器乐合成器、音频技术和非线性编辑技术领域开发出数字化音乐系统，开创数字音乐的新时代。

所述的数字音乐系统及装置运用数字音乐技术，在研究音乐厅、居室、舱船、演艺厅，体育场馆、会议室、大礼堂、乐器等形状结构与声学效果的关系方面，特别在研究声波声频武器的结构与效果关系方面提供新方法。

所述的数字音乐系统及装置的数字音乐技术还促进音乐与其它门类科学技术结合，如为大地测量、地球物理勘探、物体内部探查、宇宙空间探索等领域提供新方法，特别与医学结合在诊断疾病，监护健康方面运用音乐坐标和旋律曲线将改变心电图、脑电图、脉波、生物电波的诊断方法，开辟新的医疗器械和医疗方法。

Claims

1.一种数字乐谱系统及装置，其特征是，数字音乐系统及装置由系统装置和数字音乐系统组成，系统装置包括处理器、信息输入系统、信息输出系统；数字音乐系统包括数字乐谱、音乐坐标、曲线作曲等，运用计算机技术和数字音乐系统实现数字音乐的创作、制作和演奏；所述的数字音乐系统及装置为数字音乐专用计算机的系统装置，也可作为数字音乐模块嵌入计算机、平板电脑和智能手机。

2.据权利要求1所述的一种数字乐谱系统及装置，其特征是，所述的系统及装置包括处理器、信息输入系统、信息输出系统和电源电路，信息输入系统包括键盘、图形仪、音频输入器、USB接口等；处理器包括信息控制单元、数字乐谱单元、参数设置单元、音乐坐标单元、乐谱转换单元、存储单元等；输出系统包括音频输出器、图形输出仪、显示屏、乐谱打印机等，处理器通过总线与信息控制单元、数字乐谱单元、参数设置单元、音乐坐标单元、乐谱转换单元、、存储单元等连接；处理器通过线路和接口与信息输入系统、信息输出系统连接；电源电路为系统装置提供相应的电源支持。

3.根据权利要求1所述的一种数字乐谱系统及装置，其特征是，数字乐谱单元的建立方法为，

依据乐曲音符中的音与时值之间的函数关系，创立数字乐谱，并依此建立数字音乐系统及装置数字乐谱单元、参数设置单元的软件系统。

设定“y”代表音高，“o”代表休止，“x”代表时值，“；”代表音符或休止符隔点号，依据乐曲的函数变量关系，建立音符函数基本表达式：“y(x)”即建立数字音符“y(x)”，建立休止符函数基本表达式：“o(x)”即建立休止符“o(x)”。

音符时值符号用“(x)”表示，括号“（）”为时值标号，括号中的“x”值表示音符时值的拍值。

休止符时值用“o(x)”表示，括号“（）”为时值标号，括号中的“x”值表示休止符时值的拍值。

数字乐谱中的变音记号、装饰音、调式、拍号、附点、节奏、节拍、和弦和常用记号、省略号、常用音乐书语均采用简谱的记法。

数字乐谱的谱式为：

“y(x)；y(x)；y(x)；y(x)|y(x)；y(x)；y(x)；y(x)；……y(x)|y(x)；……|y(x)；……y(x)|y(x)；……y(x)|o(x)||”　。

4.根据权利要求1所述的一种数字乐谱系统及装置，其特征是，音乐坐标单元的建立方法为，

依据乐曲音符中的音与时值之间的函数关系和数字乐谱的谱式，采用函数图示法建立音乐坐标，并建立数字乐谱系统及装置的音乐坐标单元软件系统。

（1）、设定纵轴（y轴）为音符的音高轴，横轴（x轴）为音符的时值轴。

（2）、调号、拍号标注在坐标纵轴的右上方。

（3）、纵轴（y轴）上的一个刻度单位为音列的一个全音，半个刻度单位为音列的一个半音。

（4）、横轴（x轴）上的每个刻度单位为一小节，小节内的刻度为时值单位。

（5）、音列在音乐坐标上的表达方法为纵轴（y轴）与横轴（x轴）交叉之上依次为小字组、小字一组、小字二组、小字三组、小字四组、小字五组……，纵轴（y轴）与横轴（x轴）交叉之下的依次为大字组、大字一组、大字二组……。

（6）、纵轴（y轴）与横轴（x轴）交叉点为中间区小字组的“1”设在横轴（x轴)线上。

（7）、小节线、复纵线和终止线设在横轴（x轴）线上。

（8）、横轴（x轴）上的各小节线的距离相等，小节内的时值刻度距离相同，刻度统一为16个，若拍号，则表示以四分音符为一拍，每小节为2拍，每1个刻度代表

拍，即三十二分音符；若

拍号，由表示以四分音符为一拍，每小节为四拍，每半个刻度代表

拍，即三十二分音符；若拍号，由表示以四分音符为一拍，每小节为三拍，每0.6个刻度代表

拍，即三十二分音符，其它拍号以此类推。

依据上述设定建立音乐坐标系后，数字乐谱的每个音符的音高都可以在音乐坐标系的纵轴（y轴）上表达，每个音符的时值都可以在音乐坐标系的横轴（x轴）上表达。由于组成乐曲的每个音符都有音高和时值两个函数变量，将在纵轴（y轴）上确定的音高变量值平行于横轴（x轴）引线，将在横轴（x轴）上确定的时值变量值平行于纵轴（y轴）引线，两条线在音乐坐标系内相交成点，这个点就是该数字音符的坐标点，由于乐曲是由若干个音符组成，每个音符都以各自的音高和时值相对应在音乐坐标系内形成若干个数字音符坐标点，将音乐坐标系内若干个数字音符坐标点用线连接，得到一条音乐函数曲线，由此建立乐曲旋律曲线，并建立数字乐谱系统及装置音乐坐标等单元的软件程序系统。

5.根据权利要求1所述的一种数字乐谱系统及装置，其特征是，曲线作曲方法为，利用系统及装置的输入系统将一条曲线输入，在选择调号和拍号后，放置到音乐坐标系内确定节奏，使这条曲线成为音乐旋律曲线，在旋律曲线上截取若干点作为音符点（或休止符点），摘取音符点相对纵轴（y轴）的刻度为音高，摘取音符点（或休止符点）相对横轴（x轴）的刻度为时值，将构成曲线特征的音符点摘取后，即可得到这条曲线的数字乐谱，经过修饰修改后便可得到一首乐曲，整个创作过程可利用计算机技术自动完成，使数字音乐的作曲具有智能化的特点。