大學(xué)生創(chuàng)新計劃書計劃書

本文格式為Word版，下載可任意編輯——大學(xué)生創(chuàng)新計劃書計劃書項目編號

國家大學(xué)生創(chuàng)新性試驗計劃項目申請書

項目名稱音樂情感建模技術(shù)初探

二〇〇八年十月

填寫說明

一、本表要按順序逐項填寫，內(nèi)容要實事求是，表達要明確、嚴謹。空缺項要填“無〞。要求一律用A4紙雙面打印，于左側(cè)裝訂成冊。

二、申請參與河南師范大學(xué)“國家大學(xué)生創(chuàng)新性試驗計劃〞項目團隊人數(shù)不得超過5人（1人為項目負責(zé)人，參與合作研究者1--4人），運行周期為2年。

三、指導(dǎo)教師主持科研項目狀況限填兩項；代表性科研成果限填三項，若為論文需依照論文題目、發(fā)表刊物名稱及年、卷、期、頁碼填寫，若為科研成果獎，需依照成果名稱、授獎機構(gòu)及獲獎等級填寫，若為專利，需依照專利名稱、專利性質(zhì)（國家發(fā)明專利或?qū)嵱眯滦蛯＠⑹跈?quán)機構(gòu)填寫。以上成果限第一或第一完成人。

四、如填表有不明事宜，請致電咨詢（聯(lián)系電話：3326192）。

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一、申請理由（包括前期工作基礎(chǔ)及項目成員具備的知識、興趣、已取得的成績及相關(guān)科研經(jīng)歷等）1.該項目組成員對聲樂、樂理等音樂學(xué)知識具有濃重的興趣，初步了解了音樂理論知識；扎實學(xué)習(xí)了多媒體技術(shù)基礎(chǔ)，熟練把握了VC++編程開發(fā)技術(shù)，深入研究了數(shù)學(xué)模型的建立，系統(tǒng)學(xué)習(xí)了專業(yè)相關(guān)課程（包括C,VC++等編程語言，以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)等專業(yè)核心課程）。2.該項目組成員在2023年全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽中取得優(yōu)異成績，同時參與了匯編語言仿真調(diào)試環(huán)境的設(shè)計與開發(fā)，學(xué)習(xí)和積累了一定的技術(shù)及科研經(jīng)驗。-3-

二、選題依據(jù)（包括項目的學(xué)術(shù)價值、應(yīng)用價值、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析，并列出主要6）可行性分析①理論分析音樂信號是一種聲音信號，遵循聲學(xué)的基本規(guī)律，而在語音研究領(lǐng)域，目前的技術(shù)相對穩(wěn)定成熟，可從中獲得借鑒和參考。從基本樂理來分析，音樂是情感的藝術(shù)，音樂情感是通過音樂要素表現(xiàn)出來，情感與音樂要素之間一定存在著一種內(nèi)在的本質(zhì)的必然的聯(lián)系。而且在國內(nèi)外也有過對音樂情感方面的研究，音樂與情感關(guān)系的研究中得到最廣泛認可的是Hevner形容詞表。②試驗手段、方法分析VC++作為一種強大的多媒體開發(fā)工具，其內(nèi)部提供了好多音頻處理的接口函數(shù)，而且試驗證明對于處理采樣頻率44.1kHz、量化位數(shù)16位的WAV音頻文件具有良好的運算速度。在研究方法上，量化編碼和多元非線性回歸建模的有關(guān)方法已在數(shù)字圖像處理領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，圖像和聲音作為多媒體技術(shù)中兩個主要研究對象，在研究方法上具有很大的相通性。-6-

四、項目的創(chuàng)新點、特色和擬解決的關(guān)鍵問題或技術(shù)1）項目的創(chuàng)新點①從研究對象來說，音樂情感建模是產(chǎn)生于計算機音樂技術(shù)和多媒體技術(shù)的一個新課題。聲音、圖像作為多媒體技術(shù)中最重要的兩種媒體，對圖像信息方面的研究已十分多，相關(guān)技術(shù)已比較成熟；對聲音信息方面的研究相對較少，而且大多數(shù)集中在語音信息方面，而音樂作為一種十分重要的多媒體信息，對它的研究更是十分少，因此對它在信息層面和藝術(shù)層面的研究都顯得尤為迫切。②從研究方法來說，本課題是從情感這個音樂的本質(zhì)特征入手，利用基于知識的非線性回歸等方法建立情感認知模型，采用情感導(dǎo)向音符序列的方法，使情感貫穿于作曲的始終，產(chǎn)生的作品風(fēng)格由于受初始情感因子的驅(qū)動，而與音樂所要表現(xiàn)的情感動機相符。其目的是探討音樂的表層結(jié)構(gòu)和音樂深層規(guī)律的對應(yīng)關(guān)系，以形成理論。而目前在此方面研究的出發(fā)點絕大多數(shù)是基于現(xiàn)有的作品，通過分析現(xiàn)有作品，產(chǎn)生出風(fēng)格相當(dāng)?shù)淖髌罚@種方法往往由于產(chǎn)生的作品受原作品的影響而缺乏創(chuàng)造性，其研究一般只是一種方法的探討。③從試驗手段來說，本課題的試驗操作基本都是在功能強大VC++平臺上，生成的作品文件為WAV格式，此格式是十分靈活的，它對音頻流的編碼沒有硬性規(guī)定。目前所有音頻播放軟件和編輯軟件都支持這一格式。而且此格式支持大量壓縮算法、多種音頻位數(shù)、采樣頻率和聲道，若采用44.1kHz的采樣頻率，16位量化位數(shù)，則其音質(zhì)與CD相差無幾。而目前絕大多數(shù)同類研究都是基于MIDI格式的，它記錄的并不是真正的聲音，不是實質(zhì)意義上的音頻文件，而是音頻控制文件。而且它不支持真人原唱或者人聲。不同的聲卡、軟波表、硬件音源的音色是不同的，所以一致的MIDI文件在不同設(shè)備上播放會有不同的效果。這種由于受硬件的限制而造成的音樂效果的不穩(wěn)定性也會影響對樂曲的正常評估結(jié)果。2）特色該項目巧妙的將多媒體技術(shù)科學(xué)理論與音樂作曲藝術(shù)融合在一起，能夠極大促進計算機音樂理論及樂曲創(chuàng)作理論的研究。3）擬解決的關(guān)鍵問題或技術(shù)該項目擬解決的關(guān)鍵技術(shù)在于情感旋律子模型，情感節(jié)奏子模型的建立。旋律是音的高低方面的范疇，節(jié)奏是音的長短的描繪，而這兩者是音樂構(gòu)成最重要的兩個方面。這兩個子模型的建立是產(chǎn)生音符的基礎(chǔ)工作。-7-

五、項目進度安排（查閱資料、選題、設(shè)計項目研究方案、開題報告、試驗研究、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、處理與分析、研制開發(fā)、撰寫研究論文和總結(jié)報告和成果推廣等）2023年10月1日2023年10月15日查閱資料2023年10月16日2023年10月19日選題2023年10月20日2023年11月31日設(shè)計項目研究方案2023年12月1日2023年12月31日開題報告2023年1月1日2023年3月31日試驗研究2023年4月1日2023年5月31日數(shù)據(jù)統(tǒng)計2023年6月1日2023年8月31日處理與分析2023年9月1日2023年1月31日研制開發(fā)2023年2月1日2023年2月28日撰寫研究論文2023年3月1日2023年3月31日總結(jié)報告2023年4月1日2023年4月30日成果推廣-8-

六、擬利用資源（科研教學(xué)設(shè)施、儀器設(shè)備、資料等）（一）可利用的校內(nèi)資源：硬件和軟件：計算機與信息技術(shù)學(xué)院創(chuàng)新基地電腦；VC++開發(fā)工具、matlab開發(fā)工具；圖書和期刊：圖書館各類相關(guān)圖書；校園網(wǎng)電子期刊；人力：與音樂學(xué)院合作；（二）必要但欠缺的資源：硬件：聲頻卡（具備特別聲音處理能力的創(chuàng)新聲頻卡）、MIDI鍵盤、高保真聲頻還原設(shè)備；軟件：音頻處理系統(tǒng)軟件；圖書：VisualC++多媒體開發(fā)指南、計算機音樂教程、現(xiàn)代電子音樂概論、作曲基本原理、聲學(xué)基礎(chǔ)、音樂聲學(xué)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、振動物理學(xué)、音樂中的物理、音樂心理學(xué)、音樂美學(xué)等方面圖書；期刊：音樂情感分析、PsychologyofMusic、AlgorithmicMusicComposition、MusicEmotionRecognition等方面的期刊。七、經(jīng)費使用計劃序號1234567聲頻卡MIDI鍵盤高保真聲頻還原設(shè)備軟件各類相關(guān)圖書各類相關(guān)期刊印務(wù)費合計支出項目及理由金額（元）29803680350080050030020011960-9-

八、項目預(yù)期成果（研究論文、專著、調(diào)研報告、專利、計算機軟件、研制產(chǎn)品等）該項目主要側(cè)重于理論方面的研究，以及模型的建立，因此預(yù)期成果將以研究論文為主，生成的樂曲為輔。預(yù)計有研究論文1~2篇，生成的樂曲1~2首。九、誠信承諾本項目全體成員莊重承諾，該項目研究將遵