遠端教學場景
近日，由上海音樂學院音樂工程系承擔的2019國家文化和旅遊部科技創新工程專案《多維雲端音樂互動系統應用示範》結項。此專案成果填補了我國音樂資訊科技領域的空白，能夠解決音樂直播中音訊延時大、品質低的問題，大大提升線上音樂課堂和音樂會的音響傳輸效果；解決複雜數字樂譜在裝置上的顯示、解析和同步問題，實現在音樂教學中大型樂譜自動跟隨，便於廣大音樂學習者多維度體驗多聲部音樂。
填補空白
開發低延時音訊驅動程式
多維教學直播平臺
“在音樂技術領域，尤其在核心的音樂音訊處理技術、編輯創作軟體、樂譜工具等方面，罕見國產技術的蹤影；交叉領域技術與人才的欠缺，制約著國內音樂資訊化的發展。這些空白成為未來音樂發展的瓶頸。”專案負責人、上音音工系主任於陽帶領上海市音樂聲學藝術重點實驗室與跳羚團隊合作，完成首個完全國產智慧財產權的低延時音訊驅動程式的開發，填補了多年來的空白。他介紹，專案組透過開發“多維教學直播平臺”軟體，整合低延時驅動，多通道音訊路由、整合化多功能效果器等功能，實現在一個軟體內完成上課所需的各種話筒聲音、背景音樂、音效等，統一推送音訊訊號流，簡便高效地解決音樂線上教學中的常見問題，並顯著提升音質。
為應用和最佳化該項技術，專案組組織音樂工程系的學生志願者以及上音首位虛擬畢業生“小冰”，在音樂人工智慧技術的進一步助力下，雲端開展“當傳統文化遇上音樂人工智慧”公益支教活動，為多個非遺傳承地區和革命老區的孩子們帶去最新概念的音樂課，社會強烈反響。同時，專案組還透過與上海、江蘇、浙江、安徽、江西、黑龍江、遼寧等省音樂教研員合作，開展十多場面向近2000名偏遠地區中小學音樂教師線上資訊化培訓，在改進技術的同時，進一步服務社會。
來自江西省南昌市南昌縣洪燕學校的魏楊慧老師表示：“透過參與這個專案，讓以前我們音樂老師不擅長的計算機技能得到了很大的提升，也讓我們對計算機音樂和音樂人工智慧有了新的理解，希望未來能有更多資源幫助我們上好音樂課。”
專利轉化
解決交響樂總譜同步問題
“雙層”解析技術應用案例
“能夠解決複雜數字樂譜在裝置上的顯示、解析和同步問題的技術，長期以來只掌握在國外樂譜軟體如Sibelius、Finale或相關研究機構手上。隨著智慧樂器教學和網際網路音樂欣賞方式的發展，大量國內企業只能使用國外方案，特別是針對簡譜以及較為複雜的五線譜的問題更是缺乏技術支援。”於陽介紹，上音專案組在多年積累的基礎上，創新提出“雙層”樂譜顯示解析方案，透過自主開發的音樂資料解析工具和配套的資料標準，較好地解決複雜交響樂總譜的解析與同步，在交響樂《紅樓夢》幻想曲的總譜上測試成功，獲得發明專利並完成產業轉化，間接服務了數十萬音樂學習者和愛好者。
於陽解釋，使用“雙層”樂譜顯示解析方案，登陸特定網址，選擇雲端已經載入的數字樂譜檔案，程式會將交響樂總譜各項樂譜資料進行解析，然後與對應的音訊做時間軸同步，根據樂譜資訊精確解析到每個音的位置，並用不同色塊表示出來，跟隨音樂播放。在音樂教學領域，這項技術可以解決大型樂譜的自動跟隨問題，幫助學習者更好地理解音樂，同時還可以把樂譜和相關的虛擬樂器對應起來，這樣可以體會到多聲部音樂，以便於學習者多維度體驗音樂。
截至該專案結項，共完成發明專利一項、軟體著作權兩項、作品登記證書兩項，透過多種形式、多次數的公益活動完成了技術升級，參與實踐的師生近數百人次。在全國範圍內，為提升音樂資訊化水平提供多維度的技術方案，繼續向徹底解決音樂技術瓶頸問題的目標前進。
反哺社會
免費軟體應用小學音樂課
專案組成員、上音音工系副教授陳世哲介紹：“音樂資訊化可以降低樂器學習的門檻、豐富樂器的種類，比如，在我國中小學課堂中使用虛擬樂隊可以降低學習樂器的門檻和成本。但是，目前市場上的虛擬樂隊軟體大多功能過於複雜，不便在中國小學音樂課堂上應用。為配合科技創新工程專案，我們另外開發了首個國產的免費音樂程式設計平臺軟體——音蟲。希望透過這樣一款免費軟體，讓我國的青少年能夠開啟計算機音樂學習的大門，並促進中小學音樂課堂的資訊化。這個軟體透過簡單的操作和多達160種中外虛擬樂器，輔以先進的人工智慧輔助編曲功能，以我國青少年的學習特點為設計目標，搭建了一套適合全面普及的學習和教學的軟體系統。”
專案成果未來會進一步在線上音樂課的教學中使用。今年，上音音工系已經和數十所中小學開展合作，透過技術賦能，給這些學校開設計算機音樂課和虛擬樂隊課。
陳世哲表示，透過產學研合作，希望能讓高校的科研成果提升藝術教育質量，反哺社會。
徐麗梅/文
