CN1700301A - 钢琴座标乐谱自动演奏系统（xys）与三名代码编程技术 - Google Patents

Abstract

技术领域：机电产品(键盘乐器)计算机自动控制。座标乐谱是本人创立的一种新式记谱方法。它覆盖性强，通俗易懂，且它是一种数码乐谱，可方便地输入计算机储存。XYS是专门为其设计的把音乐信息转化为琴键击弦动作的自动化演奏体系。包括计算机指令软盘、座标乐谱识别装置和电磁力击弦机构。该方案实施难度小、成本低、利于设备升级换代。演奏程序的编制，采用键、位、唱三名代码编程技术。演奏精确度高，仿真性好，操作方便。以上技术在音乐编创、出版、演出、娱乐等领域有广泛的用途。且把五线谱的手工绘制变为座标乐谱的计算机操作。可用计算机键盘使座标乐谱上网。下载方式可打印，也可由钢琴自动演奏。

Description

钢琴座标乐谱自动演奏系统(XYS)与三名代码编程技术

技术领域

机电产品(键盘乐器)计算机自动控制。

技术背景

十年前，英国已有电脑钢琴问世。国内也有关于数码钢琴的报道。它们共同的特点是钢琴、电脑一体化。其缺点是：

1、造价昂贵。英国的电脑钢琴每台90万英磅。国产数码钢琴也在10万元以上。

2、不利于设备升级换代，不利于不断提高自动化演奏水平。钢琴寿命可达数百年，而电脑及其工作软件更新周期仅5-6年。

3、操作难度大，不便推广普及。现有的自动演奏乐器，均以五线谱为基础编码，能读懂五线谱的人尚且很少，能够运用五线谱编码进行计算机操作的人会更少。

4、仿真性差。用五线谱编码无法确切表达音品作品的原貌。特别是对高难度乐曲演奏缺乏仿真性。

到目前为止，尚未见到自动演奏键盘乐器的商品化广告，也未见其在任何正式场合亮相和演奏。

发明内容

一、钢琴座标乐谱自动演奏系统(XYS)。它是一个钢琴、计算机都独立存在的自动化演奏体系。钢琴不改变其原有的外型和人工弹奏功能，只是要安装电磁力击弦机构。计算机安装座标乐谱指令软盘。该软盘的基本功能是编制座标乐谱自动演奏程序，并发出自动演奏指令。附加功能是把乐谱在计算机屏幕上显示出来，便于编纂与修改；把五线谱和数字简谱自动翻译成座标乐谱，把乐谱输出打印在纸面上。钢琴与计算机之间的联系纽带是座标乐谱识别装置，它是一个自动控制电器元件组合，体积和功能都相当于数码电视的机项盒。它把计算机功能软盘储存的音乐信息传递给钢琴电磁力击弦机构，完成击弦动作，并保证钢琴自动化演奏对音程、时值、音强控制的精确性和仿真性。

二、三名代码编程技术。三名即琴键名、五线谱音符位置名和数字简谱唱名。键名输入法是座标乐谱常规的输入法。五线谱音符位置代码输入法和数字简谱代码输入法，都是以座标乐谱为平台，通过XYS计算机指令软件，把五线谱、数字简谱自动翻译成座标乐谱，同时完成自动化演奏程序的编制。

有益效果

一、适应范围广，自动演奏精确度高、仿真性好。可对任何形态、任何难度的乐谱编制自动化演奏程序。对音乐两要素，即音域和时值的表达范围是无限的，对琴键选择的准确度可达到100％，对时间的控制精确度在10^-9秒以下。设置七个音强级别可供选用。所以，XYS系统自动演奏水平不会低于钢琴大师的水平。

二、实施难度小，成本低，便于操作。当前，计算机已相当普及，将来还会象普通家电那样进入多数家庭。扩大计算机学习和健康有益的娱乐功能是当务之急。钢琴价格虽比较贵，但可用电子琴替代(只需提供乐谱识别装置接口)。所以XYS自动演奏系统实施难度小，总的改造成本很低，只相当于乐器自身价值的5-10％。而智能化改造后的键盘乐器可身价倍增，生产厂家经济效益可观。

三名代码编程技术，操作起来非常简便，其难度只相当于汉语拼音输入法。即使不懂乐谱，更不会弹琴，只需简单的指导与培训，即可上机完成自动演奏程序的编制。

三、可通过XYS软盘，使座标乐谱取代五线谱。由五线谱的手工绘制，变为座标乐谱的计算机操作。还可象处理文字资料一样，用计算机键盘使座标乐谱登上互联网。古典音乐作品也可方便地翻译成座标乐谱在网站储存。访问者可把乐谱下载打印，也可由联网钢琴自动演奏出来。

四、钢琴寿命可达数百年，而计算机及其软件换代周期仅5--6年，分置式自动演奏系统有利于设备的升级换代。

五、数码化的座标乐谱和工业产品数字条码相似。这使一种更新颖的乐谱识别演奏装置——座标乐谱扫描仪的诞生成为可能。

六、XYS自动演奏系统及三名代码编程技术将在音乐编创、出版、教学、娱乐等领域有广泛的用途。而且不受国家、民族、语种的限制，可通行世界。

附图说明

图1、钢琴电磁力击弦机构图

1、琴键铁片。对钢琴每一个琴键背面加贴一层长40毫米，宽10毫米的还原铁片，或在铸造琴键时加入还原铁粉成份。

2、电磁铁。在每个琴键正下方安装一块电磁铁，直径10毫米，高40毫米。

3、程控开关。电磁铁两根导线与程控开关相接。

接到计算机指令后，开关(3)进入通电状态，电磁铁产生磁力，吸引琴键下行。通过杠杆机构推动击锤(4)打击琴弦(5)，产生一个乐音。当程控开关恢复断电状态，电磁铁失去磁性。靠杠杆重力，琴键与电磁铁分离，机构恢复到待命状态。

图2、钢琴键盘(局部)及键名代码设置图

钢琴每12个键为一组，每组分为二个板块。大板块有三个黑键，四个白键。三个黑键命名为H₁、H₂、H₃；四个白键命名为B₁、B₂、B₃、B₄。小板块有二个黑键，三个白键。黑键命名为h₁、h₂；三个白键命名为b₁、b₂、b₃。

钢琴键盘上的音是上下重复循环的。为了把同名但音高相差一个或若干八度的音区别开，还要对每一个音增加一个代码，即琴键位置代码。中央C所在的一组音定为0组，向上各组定为高1组、高2组……，向下各组定为低1组、低2组……。

键名代码排列如图所示。

图3XYS自动演奏系统总体设计图

1、计算机指令软盘。它的功能是编制和储存座标乐谱计算机自动演奏程序，可把该程序显示在屏幕上，可把五线谱、数字简谱自动翻译成座标乐谱。可把乐谱程序输出打印在纸面上，指令联网钢琴把储存乐谱自动演奏出来。

2、音符识别器。它是一个程序控制开关组合，其数目与编码和钢琴键盘相符。安装时也要和琴键电磁铁线圈一一对应。

3、音强控制器，是一组半导体电流强度控制开关，分七个级别，按乐曲节律选择电流强度，体现乐曲自动演奏的节奏性。

4、音强控制总旋钮，可手工操作，无级地调节电路电流强度。

5、贴有还原铁片的琴键(组合)。

6、电磁铁(组合)

计算机指令软盘发出指令后，音符识别器选择一个或者若干个琴键，按规定时间和力度完成击弦动作。连续起来，就是自动化演奏。

图4a高音谱框图

图4b低音谱框图

高音谱框图和低音谱框图，是按平面直角坐标法用计算机绘制出来的，并在计算机软盘中储存。纵座标Y代表音高，横座标X代表时间。

乐谱框图是钢琴键盘(局部)的图像，水平线是黑键，间是白键，虚线是相邻白键的分界线。线和间的代码与钢琴键盘相对应，虚线代码是X，用来标注休止符。

五条纵实线把框图分成4个小区。通常一个框图的横向距离代表的时值为1拍，每个小区为1/4拍，半个小区为1/8拍。

图5、五线谱音符位置代码图

把高音谱和低音谱之间的过渡线代码定为0，向上各线依次是1、2、3、4、5。上加线代码依次是6、7、8、9、10。间的代码依次是0.5、1.5、2.5……10.5。低音谱线代码与高音谱线对称，只是要加一个“-”号。

图6、钢琴曲“悲怆奏鸣曲”(片段)

该曲作者是贝多芬，择自《钢琴艺术三百年》一书，是一首难度最大的五线谱作品。谱中连续出现多音和弦，谱号变换，1/32拍超短音、六连音、七连音、九连音等复杂情况。

图7、为“悲怆奏鸣曲”设计的座标乐谱自动化演奏程序(即座标乐谱)。两相比较，可显示座标乐谱的优越性，即宽阔的覆盖面，对音乐各要素的表达，精确、清晰、简捷、直白、通俗。同时也可保证钢琴自动化演奏的准确性和仿真性。

水平箭头配对使用，表示该区段的音整体升(降)8度。三角号表示单音(或和弦)升降8度。角码表示升降8度的次数。圈、点、箭头复合音符表示某音与其高(低)8度音的和弦。4K＝P，表示四个框图为一拍。

具体实施方式：

一、实现自动化演奏的工艺路线

(一)钢琴的改造

钢琴实际上是一个手工机械打击系统。改造后使它成为一个电磁力自动打击系统。方法是：(1)为每一个琴键背面加贴一层还原铁片(如图1所示)，或在铸造琴键时加入还原铁粉成分。(2)在每个琴键的正下方安装一块相当于5号电池大小的电磁铁，磁铁线圈的一根导线与零线相接，另一根导线引出备用。

(二)座标乐谱识别装置的制作

该器件由二部分组成，即音符识别器和音强控制器振动器(如图3所示)。

1、音符识别器。它实际上是一个程序控制开关组合。对标准钢琴来说，有7 1/3组计88个键。该程控开关的控制能力应不少于88个用电单元。程控器的每一个开关都要用琴键的代码命名，并与钢琴磁铁线圈引出的导线对接，做到一一对应。

2、音强控制器。乐器发出声音的强弱，取决于电路中电流强度。该器件实际上是一个半导体电流强度控制开关组合。分两个部分。一是音强调节总旋钮，它由人工操作，无级地控制电路的电流强度，使乐器演奏的音响在适合于人的听觉要求的范围内，并确保电磁力击弦机构动作灵敏度。二是音强控制器，由计算机指令软盘控制。音强控制器共设七个开关，其代码设置是ff、f、sf、fp、p、pp、ppp，(总代码Q＝)，从强至弱代表七个音强级别。它的功能，一是在计算机控制下，按乐曲节律的要求，有规律地控制电路的电流强度，以产生乐曲的节奏感；二是按乐曲程序的要求，对某一个别音，提供特定的电流强度。

(三)座标乐谱计算机指令软盘的开发与制作

座标乐谱计算机指令软盘，是该演奏系统的灵魂。座标乐谱是本人用了十多年时间研究成功的一种以数学方法表述音乐现象的记谱方法。(对此本人在“座标记谱法与计算机编码技术”一文中，已做详细论述。著作权号081996-0011)它除了覆盖力强，便于阅读和演奏，而且它本身就是一种数字化乐谱，可方便地将乐谱程序输入计算机储存。这种计算机软件我们拟定的代码为XYS。它具备四大功能，即乐谱演奏程序的编制与屏幕显示功能和修改功能，对五线谱、数字简谱的自动翻译功能，对所储存乐谱输出打印功能和指令对接钢琴自动演奏功能。这是一种功能强大的计算机工作软件。本人为该软件设计所使用的仅仅是简单几何图形、英文字母、数学符号、表格、公式等。全部符号都是计算机键盘上已有的。XYS软件的开发虽有一定难度，但经软件专家之手，经过努力，一定会取得成功。

对钢琴进行智能化改造、研制座标乐谱识别装置、开发制作座标乐谱指令软盘，这就是本人设计的一条钢琴自动演奏的工艺路线。简称XYS自动演奏系统。

二、实现自动化演奏的方法与途径——三名代码编程技术

(一)键名输入法。该输入法是座标乐谱常规的输入方法。

操作前的准备，主要是了解钢琴键盘。

钢琴键盘(局部)如图2所示。每12个键为一组，每组可分为大、小两个板块。大板块有三个黑键，四个白键。我们把三个黑键自左至右命名为H₁、H₂、H₃。呼做大黑1、大黑2、大黑3。四个白键命名为B₁、B₂、B₃、B₄。呼做大白₁、大白₂、大白₃、大白₄。小板块有二个黑键，三个白键。黑键命名为h₁、h₂，呼做小黑₁、小黑₂。白键命名为b₁、b₂、b₃，呼做小白1、小白2、小白3。

钢琴键盘上的音是上、下重复循环的，音名顺序保持不变。为了把同名但高度相差一个或若干个8度的音区别开，必须再为它们设置一个编码，注明它们所在的组别。我们把中央C所在的一组音定为0组，这一组音的全码便是b₁₀、h₁₀、b₂₀、h₂₀、b₃₀、B₁₀、H₁₀、B₂₀、H₂₀、B₃₀、H₃₀、B₄₀。向上数的一组音定为高1组，即b₁₁、h₁₁、b₂₁、h₂₁、b₃₁、B₁₁、H₁₁、B₂₁、H₂₁、B₃₁、H₃₁、B₄₁。再向上为高音2组……。从0组下数为低音1组。即-b₁₁、-h₁₁、-b₂₁、-h₂₁、-b₃₁、-B₁₁、-H₁₁、-B₂₁、-H₂₁、-B₃₁、-H₃₁、-B₄₁。

概括地说，钢琴键盘上的音名(键名)，由两位数表示，第一位数是常规意义上的音名，第二位数是该音的位置代码。高音组音名尾数是正数，低音组音名尾数是负数。

这种音名(键名)的代码设置念起来上口，记起来很容易。即使幼儿园的小朋友，也可在玩具电子琴上学会。这种代码设置意义深远。因为认识了钢琴键盘也就认识了座标乐谱。

下面是键名法编制计算机演奏程序的具体操作。

1、文字部分的输入。作品名称、作者、演奏风格等，用计算机文字处理功能输入。

2、启动程序。输入代码XYS，即进入座标乐谱输入程序。

3、输入速率代码V＝。许多乐曲不标注速率。这时必须按V＝60对待。即每分钟60拍。明确标注的，按原标注操作。速率符是计算机计时功能的启动指令。输入V＝60后，计算机立即会计算出P＝60/V＝60/60＝1(秒)，即每拍的绝对时值为1秒。速率符可统管乐曲的始终，也可管一个小节或段落。如果对原来输入的速率不满意，还可重新输入新的乐曲速率。

4、节拍J＝。按乐曲的标注为2、3、4、6。原标注的分母要舍弃。输入该指令计算机将做出两项反应，一是在乐曲每小节起始处显示顺序号0、1、2、3、4……二是指令乐谱识别装置中的音强控制器，按输入的节拍指令控制电路中的电流强度，以体现乐曲的节奏特征。例如：当输入J＝4，计算机每隔四拍做一次小节顺序号显示，音强控制器开关会按f-fp-sf-fp的顺序开闭。显示强-弱-次强-弱的节奏特点。

5、点击K键调出乐谱框图。放大的乐谱框图出现在屏幕左下角。

乐谱框图分高音谱框图和低音谱框图两种，总代码是K如图4a、图4b所示。它们是用平面直角坐标法用计算机绘制出来的，并在计算机内储存，纵座标Y代表音高，横座标X代表时值。座标点具有表达音高和时值的双重功能。乐谱框图实际是钢琴键盘的一个局部在屏幕上的图象。横线是音高线，代表黑键，间是白键，虚线是两相邻白键的分界线。每一条线、间表示的音名代码与钢琴键盘相一致、相对应。

乐谱框图有五条纵向实线，把框图分成四个小区。通常一个框图的横向距离代表的时值为一拍，每个小区代表1/4拍，半个小区代表1/8拍。例如：有A、B、C三个音，A出现在第一时区，第二时区空白，B、C分别出现在3、4时区，则A的时值为1/2拍，B、C各占1/4拍，三者合计为1拍。

座标乐谱的音符只有一个，即座标点“·”。，它就象人的手指，点在哪一个键子上，该键即发声。有时可能同时点击若干个键，发出和弦音。

座标乐谱不单设休止符。把休止符视为音高为0的音，即哑音。它的代码是“X”，点击代码X，座标点即显示在乐谱框图的虚线上，表示休止。

6、音符的输入。显示在屏幕上的乐谱框图是主框图。不带上、下加线。三角光标指向框图第一时区。这时可在计算机键盘上点击所要输入的键名代码，如b₁₁、H₁₀、B₄₀等。这些代码就会对号入座，在第一时区以座标点的形式显示出来。这表明计算机与钢琴对话的渠道已接通，音符识别器会通知钢琴的b₁₁、H₁₀、B₄₀三个键做好击弦准备。第一时区音符输入完毕后，将光标移入第二时区。若该区无音符，可空白，表示音的延续。将光标移入第三时区，继续音符的输入，直到四个时区全部输入完毕，再点击下一个K键，原来的框图缩小100倍归于乐谱行列，新的框图出现在计算机屏幕左下角，再开始下一轮音符的输入。下面说一下对几种特殊情况的处理。

(1)对超短音的处理。若乐谱中出现1/8拍的超短音，应点击光标移距变更符ga＝0.5。这时光标指在框图左起第一条纵实线上。输入音符，座标点即落在该线相应位置上。移动光标，其每次移动量为半格，即1/8拍。这样一个框图就可提供9个横向音位。如果遇上更短的音，如1/32拍。就要启用框图时值变更符4K＝P。该指令表示4个框图为一拍，光标每移半格即为1/32拍。框图时值变更符4K＝P中的4是时值变更系数，它可以是任意正整数，对音符时值的表达范围是无限的。这样从速率符V＝起，到框图时值变更符、光标移距变更符，就形成了对音符的时值控制指令链条。若V＝100拍/分，则每拍的绝对时值为0.75秒。若4K＝P，每个框图代表1/4拍，其时值为0.1875秒，而光标每移半小格时值为0.0234375秒。注意超短音输入完毕后，要即刻点击ga＝1，使光标恢复到正常工作状态。

(2)音域的扩展，乐谱主框图所能表达的音域很窄(从B₁₀～b₃₁)，遇到较高或较低的音，计算机指令软盘会为它们提供相应的加线框图，与主框图叠加，并显示在加线框图的相应位置上。

(3)域外音的表达。把乐谱框图上、下加线计算在内，共有24个音位，可容纳二组8度音阶即b₁₀～B₄₁，超出该音域的音称做域外音。例如：某音代码为-B₄₂。即该音名为大白4，位置在低音区2组。要求把该音表达在高音谱框图上。我们把该音提高2个8度，变成B₄₀，就可以在高音谱框图上借到一个位置。要表明它的真实身份，要注以₂，即降低2个8度。升(降)8度符的功能，是把键名代码尾数加(减)1。

(4)对等高音的处理。遇到连续出现的等高音(或和弦)，要用休止符把它们分隔开，以模仿人工弹琴时手指抖动的动作，防止出现音“粘连”，保证自动演奏的仿真性。

7、音强符号的输入。若某音需提供特殊的音强，例如特强音，我们可以输入Q＝ff，此时ff符号出现在乐谱框图正上方，且通知音强控制器的ff开关做好通电准备。对1/8-1/32拍的超短音，为保证电磁力击弦机构动作的灵敏度，要特别提供强电流。

以上提到的是键名输入法的梗概，有一些细节问题，如低音谱框图的使用、多重旋律、三连音、五连音、七连音、一位双音等的表达，由于受篇幅限制，不能一一细说。但在参考资料中，已做了详细的论述和周密的规定。

(二)五线谱音符位置代码输入法。

五线谱象天书，普通人是很难看懂的。要把它直接输入计算机演奏出来，更是难上加难。但世上无难事，只怕有心人。本人经多年努力，终于设计出一种计算机程序，象一把金钥匙，可以轻松破译天书五线谱。这种程序称为音符位置代码输入法，输入步骤1、2、3、4、与键名输入法相同，从第5步开始就不同了。

5、输入调名代码。五线谱有15个调，通过谱首升、降号的数目和标注位置来标调。认识五线谱标调符是件很困难的事。但我们只需数一下五线谱标调符升降号的数目就可以了，它就可以做为五线谱的调名代码。例如我们向计算机输入1＝2b这个代码，计算机会告诉你该调名是H₃(^bB)。又如输入1＝4#，计算机会显示该调名为b₃(E)。如果五线谱没有升降号标记，其调名代码为1＝C。

6、输入音符位置代码。

五线谱是一种判读式乐谱，要判定一个音符所对应的琴键，要经过音位、调名、重升重降号等多次判断。我们把这些复杂关系列成表格，输入计算机XYS软盘储存。复杂的音符判断就可以由计算机来完成。我们只需记住音符的位置代码，即可上机操作。

五线谱音符位置编码见图5。我们把五线谱高音谱线和低音谱线之间的过度线，代码定为0，向上数各线的代码为1，2，3，4，5。上加一线代码为6，再往上依次为7，8，9，10。间的代码依次为0.5，1.5，2.5，3.5，4.5，5.5，6.5，7.5，8.5，9.5，10.5。低音谱线的代码与高音谱线是对称的，只是要加一个“-”号。这些代码是很容易记住的，不需死记硬背。

我们把一首五线谱乐曲摆在面前。输入调名代码，然后点击K键，乐谱框图出现在屏幕左下角。只需在光标指引下，按原谱要求的时值分配，把各个音符的位置代码连同它们携带的半音符号，一起输入计算机，即可完成五线谱演奏程序的编制操作。举例说，调名代码为1＝2#，某音符的位置代码为2.5，带“#”号。我们把2.5#输入计算机，计算机会做出判断，该代码对应的琴键代码是H₃₀(^#A)，并在座标框图H₃₀位置显示出来。下面要着重说明以下几个问题：

(1)座标乐谱框图的表达范围。高音谱框图对位置代码的表达范围是0～6.5。低音谱框图的表达范围是-5.5～1。这一点操作者必须记住。超出此范围的音即为域外音。

(2)音位代码3.5循环定律。反复研究五线谱音位代码，我们发现了一条重要定律，即3.5循环定律，表述如下：五线谱音位代码加(减)3.5，其音名不变，音高增加(降低)8度。

(3)域外音的表达。3.5循环定律和升降8度符配合使用，就可以把域外音在乐谱框图中表达出来。例如有一音符其位置代码为-9.5，要求在高音谱框图表达出来。根据高音谱框图的表达范围，该音不可能直接表达。我们可以采取如下措施：-9.5+3.5+3.5+3.5＝1，上述运算表明，代码分别为-9.5和1的音，音名相同(b₃)，但相差3个8度，即-9.5＝1₃。具体操作时我们可以向计算机输入代码1，并辅以三次降8度符₃。这样一来，无论多高或多低的音，都可借助3.5循环律和升降8度符在座标框图内找到自己的位置。

(三)数字简谱唱名代码输入法。

把数字简谱编制成自动演奏程序，第1、2、3、4步与键名输入法相同。

5、输入调名代码，即按乐谱标注的调名代码输入，例如1＝C(^bD、D、^bE、E、F、^bG、G、^bA、A、^bB、B)。

6、调出框图K。

7、按乐谱音符的时值分配，把唱名代码连同它所携带的半音符号一起输入计算机。这里唱名代码即1、2、3、4、5、6、7、0，高音点用“+”取代，低音点用“-”取代。不同调的唱名与琴键的对应关系已在电脑中储存，例如当调名为1＝E时，唱名代码2⁺所对应的键名是H₁₁。

每行乐谱起始处，都自动显示唱名标志符，以方便阅读与视唱。

唱名输入法，可能是最常用也是最简便的输入方法。因为(1)许多人都希望听一下自己熟悉的歌曲的演奏效果，或者想听一下一首新歌的旋律，或者请钢琴做示范性演奏，都可采用唱名输入法。(2)作曲家在搞音乐创作时，首先在脑中浮现并哼唱出的是数字简谱旋律。只要选定一个调，再把唱名代码连同它所携带的半音符号逐一输入计算机即可。创作结束后，可由计算机指令钢琴演奏出创作乐曲的音响效果，也可打印在纸面上。

(四)XYS演奏程序的屏幕显示与修改

附图7是本人为钢琴曲“悲怆奏鸣曲”的一个段落编写的座标乐谱钢琴自动演奏计算机程序。此曲作者是贝多芬(见图6)，载于“钢琴艺术三百年”一书。本人已把书中所载17首高难度五线谱全部转译成座标乐谱，大量的反复实践证明，简明直白的座标乐谱完全可以取代繁琐、昧涩的五线谱。或者说，不管五线谱作品难度有多高，多么离奇古怪，都可以座标乐谱为平台，方便准确地为其编制XYS自动演奏计算机程序。把座标乐谱显示在计算机屏幕上，就是钢琴自动演奏的计算机程序，用键名输入法或五线谱位置代码输入法，会得到完全相同的效果。图象化的计算机程序，简捷而清晰，如果换成符号和文字，篇幅将拉长2-3倍。显示在计算机屏幕上的座标乐谱，不仅便于计算机识别，也便于人的识别。屏幕显示的每一框图都是钢琴键盘的图象，每一个座标点(音符)都是弹奏者在琴键上留下的指印。音符出现的横向位置代表音的起点，空格是音的延续。如果把音符座标点用圆滑曲线连接起来，就是乐音对时间的波动曲线，它很象医院用的心电图。升、降8度符指令，是把波动曲线平移到屏幕适中位置，便于人的观察。而框图时值变更符则象电影慢镜头，拉大密集音符之间的距离，便于对乐谱细部的表达与观察。

把乐谱程序显示在计算机屏幕上，我们可以对乐谱进行仔细的观察与识别，可以象处理文字资料一样对其进行编纂、校对、调度与修改。直到无错误无疏漏，自动演奏程序的编制即告完成。此后可下达两项指令：通过打印机把乐谱打印在纸面上，或由XYS自动演奏系统把乐谱演奏出来。对音乐编创来说，还可反复演奏，反复修改，至到效果满意为止。

Claims (3)

1、座标乐谱识别装置。它是一个自动控制电器元件组合。包括音符识别器和音强控制器。它的技术特征是只对计算机发出的座标乐谱指令做出反应，并保证琴键选择，时值、音强控制的精确性和钢琴演奏的仿真性。

2、座标乐谱指令软盘。它是一个计算机软件，它的特征是，能够采用三名代码编程技术编制XYS系统自动演奏程序，并在屏幕上显示出来。能通过打印机把乐谱程序打印在纸面上，可指令钢琴按储存的计算机程序把乐曲演奏出来。

3、座标乐谱可称作张氏乐谱；XYS自动演奏系统可称作张氏电脑程控钢琴(或电子琴)；三名代码编程技术可称作张氏编程法；3.5循环定律可称之为张氏定律。

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