基于乐谱输入的弦乐播放系统 的设计与实现-毕业论文.doc

1、 I 本科毕业论文 (科研训练、毕业设计 ) 题 目： 基于乐谱输入的弦乐 播放系统 的设计与实现 姓 名： 学 院：软件学院 系：软件工程 专 业：软件工程 年 级： 学 号： 指导教师： 职称： 年 月 I 摘 要 在计算机高速发展的今天 , 计算机多媒体应用领域形成了多方向、全面化、专业化的发展需求。 根据 目前在数字化音乐教学过程中需要用到许多 曲谱 编辑软件和作 曲软件 ， 许 多音乐教育工作者对如何开发自己的数字音乐工具很感兴趣 ， 我们 从这一领域 入手 ， 设计 和 完善了基于乐谱输入 的 弦乐播放系统， 以供音乐教育工作者和其他 音乐 爱好者发挥、扩展 。 本 系统 基于 V

2、isual C+环境 开发 ， 我们 对其中技术原理、关键问题给出了具体的解决方法，实现了一个基本的可视化 演奏 工具 。包括 音符输入模块、播放模块、实时显示输出乐谱功能、 乐谱 保存和导入 的读写 功能 。 并 在此基础上经过相关算法和开发工具的研究，完善了本 系统。 本 系统 界面友好，实用性强，具有方便修改、操作简单等优点。可以很好地提高乐谱编写的效率，实现无纸 化编写乐谱。为广大音乐创作者与音乐爱好者提供便利 ， 对一般音乐教育工作者 也 具有很好的启发性。 关键词 ： 多媒体 ； 数字化音乐 ； 乐谱算法 ； 实时输出 ； 无纸化乐谱 II Abstract Nowadays, w

3、ith the rapid development of computers, the field of computer multimedia application has met the demands of multi-directions, comprehensiveness and specialization. Lots of edited and composition softwares are used in the process of digital music teaching. How to develop the digital musical tools sti

4、rs interests of music teachers. We try our best to do some researching work on those fields in order to provide music educators and other amateurs with adequate space to reach their potential. According to the Visual C+ environment development performance tool, we gain the solutions to the technical

5、 principles and key questions. The stringed instrument performance software based on score is a kind of Windows application procedure software compiled. We develop and design a basic music edition tool, and have realized the digital music synthesis, the broadcast, the reading and writing. Therefore

6、we enable the visual performance tool to come true which evokes music educators well. The software contact surface is friendly, usable, convenient to revise, easy to operate and other advantages,and improve the efficiency of music compilation which facilitates many music composers and lovers. Key wo

7、rd： Multimedia； Digitized； Music Algorithm； Real-time output； Paperless music III 目 录 第 1 章 引言 .1 1.1 音乐与计算 机的结合 .2 1.1.1 音乐数字化 .2 1.1.2 多媒体 .2 1.2 音乐乐谱播放器概述 .3 1.2.1 乐谱播放器 .3 1.2.2 多媒体编辑软件 .4 1.3 设计环境和研究背景 .5 1.3.1 乐理基础知识 .5 1.3.2 数字音频 .7 1.4 播放系统相关工作 .8 第 2 章 弦乐播放系统总体设计 .9 2.1 需求分析 .9 2.1.1 功能需求 .

8、9 2.1.2 系统和相关资源 需求 .10 2.2 概要设计 .10 2.2.1 概要设计阶段 的主要任务 .10 2.2.2 概要设计过程 .10 2.2.3 概要设计原则 .10 2.3 系统功能分析 .11 2.3.1 整体软件目标 .11 2.3.2 模块化设计 .11 第 3 章 弦乐播放系统详细设计 .13 3.1 弦乐播放系统结构设计 .13 3.1.1 模块间关系 .13 3.1.2 内部结构框架 .14 3.1.3 基本功能的实现方法 .15 3.2 弦乐演奏系统界面设计 .16 3.2.1 MFC 应用程序框架 .16 3.2.2 定义对话框 .17 3.2.3 对话框的

9、组成 .18 3.2.4 添加定位控件 .19 3.3 播放功能的设计与实现 .20 3.3.1 PlaySound 函 数 .20 3.3.2 参数说明 .21 3.3.3 播放实现 .22 3.4 实时输出功能的设计与实现 .24 3.5 对话框读写文本文件 .25 3.5.1 载入文件 .25 3.5.2 保存文件 .26 第 4 章 系统运行结果 .27 IV 4.1 程序连接 .27 4.2 运行结果 .27 第 5 章 总结 .31 5.1 结束语 .31 5.2 领域未来的相关发展方向和扩展前景 .31 致谢 .33 参考文献 .34 V Contents Chapter 1 I

10、ntroduction . 1 1.1. Music and Computers union. 2 1.1.1. Music Digitization . 2 1.1.2. Multimedia . 2 1.2. Introduction to Music Performance . 3 1.2.1. Music Player. 3 1.2.2. Multimedia Edition Softwares . 4 1.3. Design Environment and Background Research . 5 1.3.1. Basic Musical Theory. 5 1.3.2. Di

11、gital Music . 7 1.4. System Related Works . 8 Chapter 2 System Designs . 9 2.1. Software Requirement . 9 2.1.1. Function Requirement . 9 2.1.2. System and Resource Requirement . 10 2.2. Preliminary Designs. 10 2.2.1. Primary Mission . 10 2.2.2. Design Process. 10 2.2.3. Design Principle. 10 2.3. Sys

12、tem Function Analysis. 11 2.3.1. Orientation of the Software . 11 2.3.2. Modules Division . 11 Chapter 3 Detailed Design. 13 3.1. Structural Design. 13 3.1.1. The Module Relates . 13 3.1.2. Internal Frame. 14 3.1.3. Realizes Method . 15 3.2. Contact Surface Design . 16 3.2.1. MFC Application Procedu

13、re Frame . 16 3.2.2. Dialog Definition . 17 3.2.3. Dialog Composition . 18 3.2.4. Controls Increase . 19 3.3. The Broadcast Functions Design and Realization. 20 3.3.1. PlaySound . 20 3.3.2. Parameter Explanation . 21 3.3.3. Broadcast Realization. 22 3.4. Design and Realization of OutPut . 24 3.5. Di

14、alog Read-Write. 25 3.5.1. Document Load . 25 3.5.2. Document Preservation . 26 Chapter 4 Result. 27 VI 4.1.1. Link Library . 27 4.1.2. Movement Result . 27 Chapter 5 Summary . 31 5.1. The Ending . 31 5.2. Development and Future Aspect. 31 Acknowledgement . 33 References . 34 厦门大学本科生毕业论文 1 第 1章 引言 科

15、技发展日新月异，对音乐领域产生了很大的影响。 随着 计算机多 媒体应用领域 的 多方向、 全面化、专业化的发展需求 ，本文 从对艺术、多媒体、计算机的关注 入手 ，引出对于一款应用概念独特、技术层面值得研究、辅助于多媒体创作的微型软件产品的思索和探讨 ，以应用于相关领域。 在由应试 教育 向素质教育转轨并不断发展的今天，多媒体电脑音乐走进课堂已成为时代发展和音乐教育的需要。一台集成 打谱 系统 5、音乐系统的多媒体电脑即可代替传统的 “课本+黑板 +钢琴 ”音乐教学模式。通常，音乐教师在黑板上写出的谱例在学生心中难以 形成音响的听觉联想，而钢琴上弹出的声音转瞬即逝。借助 乐谱播放 系统，教师则

16、可在课堂上即时地将课本上的谱例生成 MIDI 文件 3，利用直观的乐谱显示功能以及实时性、动态性的特点，将谱例与实践音响同步展现在学生面前，并可迅速重新演奏或演奏乐谱中的任一片断，使学生的听觉与视觉形象融为一体。 随着数字图书馆的蓬勃发展，数字音乐图书馆 2也悄然兴起。如同音乐 文献 资源建设是传统音乐图书馆的基础性业务工作一样，获取大量的数字化音乐内 容是建设数字化音乐图书馆的核心内容。在建设过程中，必然会面临的一个突出问题就是已有音乐资源的数字化问题。传统音乐资源最主要的对象是印刷型纸介质乐谱，快速准确地将传统图书馆保存的纸质乐谱资源数字化便成为建设数字音乐图书馆的当务之急。 本人受到相关

17、算法实现的启发，寻求以不同于当前市场上已有的相关软件产品的独特度理解和阐释该问题。致力于从 “ 基于 乐谱输入 的 播放器”这一类多媒体编辑软件作为启发，多角度各方面地研究这一问题。 厦门大学本科生毕业论文 2 1.1 音乐与计算机的结合 1.1.1 音乐 数字化 随着近年来电脑音乐软件的不断发展，硬件系统的不断更新， 音 乐 数字化 词已经成为了从事与音乐相关的工作者们谈论最多的话题，音乐数字化也已成为了时代的潮流。 计算机音乐 凭借其强大的数字优势，逐渐成为了音乐创作的主要工具，其价格相对低廉的软硬件系统的开发，也为音乐爱好者广泛参与音乐制作提供了条件。此外，在专业音乐教育领域内， 计算机

18、 音乐作为辅助教学手段，所起到的作用也越来越显著。目前，专业音乐院校大都已经在电脑音乐软硬件设备方面作了大规模的投入，并不断开设相关课程。但是如何能在音乐教学中充分利用 计算机 音乐系统的优势、制 作适合音乐教学应用的软硬件系统，仍是正在探索的课题。 计 算机音乐是音乐完全被 计算机 创造出来的一种普遍种类。 由 计算机 供 给，就如一个乐器的功能或是一个作曲家，并且很明确干脆 地 修 改 音乐 。 用 计算机 音乐制作系统创作 ， 以装有音乐软件的多媒体电脑为控制中心、利用 MIDI 技术 （ MusicalInstrumentDigitalInterface “乐器数字化接口 ”） 5的数

19、字音频系统，它集作曲家、演奏家、指挥家、录音师为一身， 可以一个人独自完成一部作品的 整个创作过程。 1.1.2 多媒体 多媒体技术改变了计算机的使用领域，使计算机由办公室、实验室中的专用品变成了信息社会的普通工具，广泛应用于学校教育、公共信息咨询、商业广告 ，甚至家庭生活与娱乐等领域。 多媒体技术有以下几个主要特点： 1.集成性 能够对信息进行多通道统一获取、存储、组织与合成。 2.控制性 多媒体技术是以计算机为中心，综合处理和控制多媒体信息，并按人的要求 以多种媒体形式表现出来，同时作用于人的多种感官。 3.交互性 交互性是多媒体应用有别于传统信息交流媒体的主要特 点之一。 传统信息交流媒

20、体只能单向地、被动地传播信息，而多媒体技术则可以实现人对信息的主动选择和控制。 4.非线性 多媒体技术的非线性特点将改变人们传统循序性的读写模式。以往人们读写厦门大学本科生毕业论文 3 方式大都采用章、节、页的框架，循序渐进地获取知识，而多媒体技术将借助超文本链接（ Hyper Text Link）的方法，把内容以一种更灵活、更具变化的方式呈现给读者。 5.实时性 当用户给出操作命令时，相应的多媒体信息都能够得到实时控制。 6.信息使用的方便性 用户可以按照自己的需要、兴趣、任务要求、偏 爱和认知特点来使用信息，任取图、文、声等信息表现形式。 7.信息结构的动态性 “多媒体是一部永远读不完的书

21、 ”，用户可以按照自己的目的和认知特征重新组织信息，增加、删除或修改节点，重新建立链 接。 1.2 音乐乐谱 播放 器 概述 1.2.1 乐谱 播放 器 乐谱 播放 器即为 ， 对于输入的琴谱，采用合成的方式，建立乐器演奏仿真播放系统。 基于音乐乐谱输入 的 播放 器，也被称为电子乐谱，已经成为多媒体计算机应用领域的一个成熟的开发方向。它们基本都满足了乐谱输入、音谱对照、乐音播放、多媒体声音文件的编辑和存储等功能。 在多媒体计算机体系结 构下涉及多媒体制作平台工具、多媒体创作软件以及应用程序平台等层次，综合的包括了文本文件输入，多媒体模块调用、音频文件编码转换、多媒体文件播放存储等具体技术理论

22、。 即使不太熟悉音乐创作相关理论，也可以通过简单易懂的软件产品操作，进行简单的多媒体编辑和艺术创作。 音乐乐谱 播放 器 面向音乐工作者和音乐教学，任意以简谱 、简线对照谱的 形式分发和传播，节约 宝 贵的创作时间。对于音乐教学，能提高学生的音乐兴趣 。 另外， 现在市场上已出现的 打谱软件也是乐谱播放器的一种。 打谱软件是专为编辑并打印乐谱、出版而开发的。乐谱编辑对于我国 音乐工作者来说，要包括两个方面：五线谱与简谱。 常见的五线谱编辑软件有： Encore、 Finale、 Sibelius 等 6。它们不断预置了大量的音乐专业书面符号，而且还具有强大的图文混排功能，甚至自带音序器。用它们可以制出非常专业的声乐谱、器乐谱以及管弦乐总谱；简谱软件，常见的有 TT 作曲家以及贝音等。 这类软件 基本都是基于人们日常使用十分熟悉的 Windows 应用程序窗口菜单界面。