автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.18, диссертация на тему:Исследование математических моделей, разработка алгоритмов и интерфейса программного комплекса обработки звуковых фрагментов в формате MIDI

На правах рукописи УДК 519.67

ЧИБИРЁВ Сергей Владимирович

ИССЛЕДОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ, РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ И ИНТЕРФЕЙСА ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА ОБРАБОТКИ ЗВУКОВЫХ ФРАГМЕНТОВ В ФОРМАТЕ МГО1

Специальность 05.13.18 — математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2006

Работа выполнена на кафедре информатики государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Российский государственный педагогический университет им. А.И.Герцена".

Научный руководитель:

доктор педагогических наук, профессор

Горбунова Ирина Борисовна.

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических

наук, профессор

Зайцев Валентин Федорович;

доктор технических наук, профессор Алдошина Ирина Аркадьевна.

Ведущая организация:

Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации РАН

Защита состоится "~?Р " дш<^/?>2006 г. в часов на

заседании диссертационного совета К 212.199.02 по присуждению ученой степени кандидата наук в Российском государственном педагогическом университете им. А.И.Герцена по адресу: 191186, Санкт-Петербург, наб.р. Мойки, 48, корпус 1, ауд. 226.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке РГПУ им. А.И.Герцена.

Автореферат разослан " " 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат физ.-мат. наук, доцент. I Емельянов А.П.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертационной работы определяется необходимостью эффективного анализа и моделирования текстов, а также сигналов, которые могут быть представлены как абстрактный текст.

В работе рассматриваются звуковые сигналы, представляющие собой последовательность идентифицированных элементарных звуков с известными параметрами (амплитуда, основная частота, спектр), возникающих в известные моменты времени и имеющих конечную длтельность. В этом случае звуковой поток может быть описан как абстрактный текст, т.е. последовательность символов из фиксированного набора. Для хранения звуковой информации такой структуры используются файлы стандарта MIDI, который и был создан "для передачи и хранения Информации о звуковых событиях, таких как начало или окончание каждого звука в последовательности, и задание его параметров.

Основное внимание уделяется анализу и структуризации статистической информации, полученной при анализе текста стандартными методами. Исследования именно на этом этапе позволяют выделить . большее количество закономерностей, по сравнению со стандартным подходом, сделать возможными моделирование и интерактивные эксперименты и в перспективе обеспечить возможность проведения семантического анализа.

Для изучения закономерностей в исследуемой звуковой последовательности (тексте) необходим инструмент представления записи звуковых событий в виде набора статистических параметров, и модель, которая позволяла бы осуществлять синтез текста (звукового фрагмента), удовлетворяющего заданным статистическим параметрам. Такой инструмент исследования дает возможность получить интересные результаты в следующих теоретических и практических областях: построение моделей звуковых последовательностей, удовлетоворяющим заданным условиям; изучения особенностей восприятия звуковых сигналов как информационного потока; установления принадлежности различных звуковых фрагментов к определеным типам; установления авторства звуковых записей; восстановление утраченных фрагментов звуковых записей; попытках имитации звуковых сигналов заданного характера.

Эксперименты в указанных областях представляют больший научный интерес, а недостаточная разработанность подходов к математическому моделированию звуковых фрагментов делает работу по выбранной теме актуальной.

Объектом исследования являются компьютерные методы

обработки звуковых фрагментов, представленных в виде записи MIDI-событий, а также компьютерные методы статистической обработки информации.

Предметом исследования являются

инструментально-технические средства обработки звуковой и текстовой информации на компьютере.

Целью настоящей работы является построение математической модели представления звукового фрагмента, заданного в виде записи MIDI-событий на основании набора статистических параметров; создание алгоритмов, программных средств и разработка пользовательского интерфейса программного комплекса, обеспечивающего ввод и редактирование данных описанной математической модели.

Для достижения поставленной цели сформулированы и решены следующие задачи:

• разработка метода анализа звуковых записей в формате MIDI с помощью выявления статистических закономерностей в анализируемом потоке;

• разработка математической модели создания звуковых ......фрагментов, удовлетворяющих заданным статистическим

параметрам, отражающих характер фрагмента;

• разработка методов, алгоритмов и программной реализации модели;

• разработка пользовательского интерфейса, обеспечивающего ■ взаимодействие пользователя с внутренними параметрами

модели.

Основные методы исследования. В качестве методов исследования использовались статистический анализ, теория графов, целочисленные методы решения статистических задач. Компьютерная реализация разработанных алгоритмов производилась на основе объектно-ориентированного подхода.

^Научная новизна. В предлагаемой диссертации разработаны следующие новые подходы:

1. Разработана модель, состоящая из отдельных независимых блоков, отражающих закономерности звуковой последовательности, что позволяет изучать закономерности как независимо, так и в их связи друг с другом, рассматривать как внутренние связи конкретного блока модели, так и роль каждого блока в модели.

2. В модели не используются различного рода жесткие шаблоны, содержащих части готовых звуковых фрагментов.

3. Модель построена таким образом, что изменение параметров в процессе ее работы не вызывает ошибок в расчете и позволяет

вносить изменения в процессе работы модели, что обеспечивает проведение экспериментов в интерактивном режиме.

Указанные особенности выделяют предлагаемую модель среди аналогов и обеспечивают ее преимущества как инструмента изучения закономерностей в звуковых записях по сравнению с существующими моделями.

Теоретическая значимость работы заключается в разреботке метода построения модели абстрактных текстов, основанного на циклическом структурировании статистических данных и структурном анализе статистической информации; в построении модели, позволяющей производить имитацию текстов, удовлетворяющих полученным ранее или заданным вручную параметрам.

Практическая значимость. Разработанная модель и ее программная реализация мо^ут быть использованы Ъ следующих областях:

• для имитации звуковых сигналов заданного характера;

• при изучении воздействия звуковых последовательностей на живые объекты и на сознание;

• установления принадлежности различных звуковых фрагментов к определеным типам;

• восстановление утраченных фрагментов звуковых записей;

• установления авторства звуковых записей. Положения, выносимые на защиту:

1) метод построения модели абстрактных текстов, основанный на анализе статистических данных;

2) математическая модель, позволяющая статистически анализировать и создавать звуковые сигналы определенного характера на основе набора параметров, отражающих особенности типовых входных сигналов;

3) программный комплекс, реализующий предложенную модель;

4) пользовательский интерфейс программного комплекса, реализующий функции манипуляций с данными модели и параметрами моделируемых сигналов в реальном времени.

Личный вклад автора. Все основные результаты диссертации получены автором самостоятельно.

Апробация работы. Результаты исследования нашли отражение в лекцио нно-практических курсах, читаемых автором на факультете музыки Российского государственного педагогического университета им. А.И.Герцена и разработанных в УМЛ "Музыкально-компьютерные технологии". Теоретические выводы и практические результаты докладывались на региональных,

международных и всероссийских научных и научно-практических конференциях:

• . международная конференция "Региональная информатнка-2002",

СПб., ноябрь 2002;

• международная конференция "Телекоммуникации, математика и информатика — исследования и инновации", СПб, октябрь 2002;

• I всероссийская научно-практическая конференция "Информатика и

информационные технологии в образовании. ИИТО-2003", СПб., май 2003;

• международная научно-практическая конференция "Современное музыкальное образование", СПб., октябрь 2002.

• VII Российско-американская научно-практическая конференция "Актуальные вопросы современного университетского образования", СПб., май 2004.

Материалы диссертационного исследования докладывались на городском семинаре, проводимом на базе УМЛ "Музыкально-компьютерные технологии" в РГПУ им. А.И.Герцена в 2002,2003,2004,2006 годах.

. ,. Публикации. Автором опубликовано по теме диссертации 9 печатных работ.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы, включающего 202 наименования. Объем диссертации составляет 143 страниц, включая 93 страниц основного текста, 12 рисунков и б страниц списка литературы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении содержится обоснование актуальности темы диссертации, сформулирована цель и задачи работы, научные результаты, выносимые на защиту, оценена практическая значимость полученных результатов.

В первой главе "Особенности моделирования звуковых последовательностей" дан общий обзор особенностей моделирования звуковых сигналов в формате потока МЮ1-событий, сформулированы особенности подхода при создании рассматриваемой модели по сравнению с подходами предшественников и предложен метод, реализующий эти особенности. Наиболее значимая особенность состоит в отказе от применения шаблонов, содержащих готовые части звуковых фрагментов. Вместо этого применены более гибкие вероятностные ограничения. Вторая важная особенность состоит в максимальной независимости" блоков модели друг от друга, что

позволяет изучать независимо как закономерности внутри блоков, так и между ними. . - • . .

Во. втором параграфе предложен метод поэтапного анализа потока звуковых событий, а также рассматриваются другие принципы, методы и подходы, используемые для построения модели. Метод нацелен на выявление закономерностей в анализируемом потоке. Построение модели происходит следующим образом:

1) определение анализируемых параметров и пбля их.значений,

2) определение области допустимых значений для всех.;

параметров,

3) предварительный частотный анализ значений параметров,

4) поиск циклов/периодов,

5) вторичный частотный анализ с учетом периодов,

6) анализ корреляции частотности с периодами,

7) анализ матриц переходных коэффициентов,

8) семантический анализ внутри периодов. Ниже этапы рассматриваются подробно:

П определение анализируемых параметров и пбля их значений

Рассматриваемый непрерывный звуковой поток состоит из отдельных типовых звуков, характеризующихся положением на временной шкале (момент возникновения, время звучания), высотой (основной частотой), громкостью (мощностью звукового давления) и тембром (частотно-временными характеристиками). Таким образом, входная последовательность — это набор векторов вида:

где Ту .— время начала звука, Т2 — время окончания звука, /«* — основная частота звука, V — громкость, /)(А,/) — спектр, набор к гармоник, являющихся функциями от времени I, которые однозначно определяют Тембр.

После сокращения числа атрибутов, значимыми атрибутами остаются лишь время возникновения и основная частота. После ряда допущений и упрощений входная последовательность будет . представлять собой набор векторов вида:

Д = (/, Р) , где / - порядковый номер элемента, t

— время начала звука / € [();?] , / — продолжительность звукового фрагмента, Р" — основная частота звука (высота), Г е [20;20000].

Поскольку t — время в секундах и долях секунды от некоторого момента времени до времени начала

звучания элементарного звука, значение t не будет превышать время звучания звукового фрагмента. Поле значений для частоты — частота в герцах, лежащая в пределах диапазона слышимости (20 Гц —20 КГц).

2) определение области допустимых значений для каждого атрибута

Область допустимых значений для длительности. Поскольку во всех рассматриваемых звуковых фрагментах длительности кратны . друг другу (что определяется так же стандартом MIDI), удобно за квант измерения принять минимальную длительность.

Тогда подавляющее большинство длительностей может быть описано формулой:

• £> = С/2" , (1)

где С = const, выбранная образцовая длительность, п -натуральное число диапазона [1;б]

Область допустимых значений для основной частоты. Во всех рассматриваемых звуковых фрагментах частоты элементарных звуков кратны друг другу или относятся как целые числа. Для задания параметра "высота", мы должны указать одно из дискретных значений хроматического звукоряда п , после чего вычислить частоту по формуле:

F = C-2(n,u) , (2)

где С — константа, определяющая начало звукоряда.

Параметр П будем называть ступенью хроматического звукоряда. Параметр п принимает значения в интервале [l;12j. Дальнейшие исследования существующих звуковых фрагментов показывают, что в конкретном звуковом фрагменте используется еще меньшее количество значений высоты, которые определяются в использованием конкретного звукоряда, являющегося подмножеством хроматического, в основе которого лежат целые

отношения между частотами, и используются Пт ступеней хроматического звукоряда в диапазоне [l;Ar], обозначающее номер

ступени конкретного звукоряда. Где число k — размерность конкретного звукоряда и принимает значения меньше или равные 12. Для получения значения частоты звука в Герцах надо сначала произвести преобразование пт ► П , а зетем il F по

формуле (2). Преобразование пт ► Из апишем в виде

одномерной матрицы (вектора), содержащей к значений в

диапазоне [0;11] и константы, определяющей высоту первой супени.

« = К]„ОТ+СЛ , (3)

где [Мл]- одномерная матрица (вектор) преобразования, однозначно определяющая конкретный звукоряд, [Л/л ]л —

Пт -ый элемент матрицы, Сл — первая ступень конкретного

звукоряда. Имеет смысл сдвиг этого значения только на число, не превышающее размерность хроматического звукоряда, поэтому

Сд е [0;11] . Вместо частоты, дальнейшему анализу будет подвергаться число Пт в диапазоне [1;&]> обозначающее номер ступени звукоряда. 3) предварительный частотный анализ значений параметров

Для сбора предварительных статистических данных применим частотный анализ атрибутов.

Частотный анализ длительностей. На данном этапе ограничимся простым подсчетом появления тех или иных длительностей.

Частотный анализ высоты. Для описания стохастической неравномерности использования ступеней конкретных звукорядов воспользуемся матрицами переходных коэффициентов. Пространством вершин графа переходов будет является набор значений [1; к\ , т.е. его размерность будет совпадать с размерностью конкретного звукоряда. Для описания частотности использования ступеней в зависимости от предыдущей ступени воспользуемся матрицей переходных коэффициентов между ступенями конкретного звукоряда.

.(»-),=■Р\М\.и) • .«>

где (пт)/ ~ номер ступени последующего звука,

(О 1-1 ~ номер ступени предыдущего звука,

К1-

матрица

переходных коэффициентов, I1" р 1(п ) — \пт -я строка

\МР\Пт)^х- («Д-1 -я

матрицы переходных коэффициентов из состояния в

другие состояния, Р — функция, реализующая выбор последующего состояния согласно значениям переходных коэффициентов (целочисленный алгоритм отображения равномерного распределения на заданное описан в параграфе 3) 4> поиск циклов/периодов

В рассматриваемых звуковых фрагментах обычно обнаруживаются периоды различной длины, в которых наблюдается полная или частичная повторяемость значений рассматриваемого атрибута. Для поиска периодов будем рассматривать различные длины и вычислять, с какой долей истинности отрезок данной длины может являться периодом. Для оценки необходимо' построить оценочную функцию и определить критерий, выше которого проверяемый интервал времени будет считаться циклом.

п-г-ь .

У» т)= £ \а»п н>тт , (5)

л=0

где а1 +П,С1} +П — значения анализируемых атрибутов, /, ] — позиция начал оцениваемых периодов, должны быть кратны Т и не превышать размеры фрагмента, п — порядковый номер атрибута внутри периода е [0; Т — 1], Т — величина периода.

Интегральная оценочная функция представляет собой сумму оценочных функций для всех периодов, нормированная на число периодов в квадрате:

(6)

где: Т — проверяемая величина периода, N — число периодов Т, укладываемых в проверяемом тексте, /• Т, ] щТ —

индексы начал проверяемых периодов, • 7", У • Т,Т) —

' оценочная функция, для проверки схожести ¡-го и .¡-го периодов.

Интергральная функция оценки зависит только от проверяемого Т . При анализе проверяются все значения Т, кратные по времени длине звукового фрагмента. В результате для нескольких значений Т крит ерий ^(у) бу дет значительно

и

ниже среднего значения. Величина критерия подбирается экспериментально. Эти величины Т и будут найденными периодами.

51 повторный частотный анализ с учетом периодов

После получения значений периодов стала известна структура фрагмента, т.е. величины периодов. Будем считать, что наибольшая зависимость наблюдается у элементов, находящихся в аналогичных позициях относительно структуры периодов (а), а также у элементов, находящихся внутри одного периода (Ь).

a) ам=Р(а,), i = (T-(n — l)) + с , где Т — величина периода, tl — номер анализируемого периода, п — 1 — предыдущий период, с — смещение исследуемого элемента внутри периода;

b) ам = Р{а,>, /е[Т• п;Т-(п +1)] .где Т — величина периода; П — номер анализируемого периода. Указанные исследования зависимостей необходимо провести

для всех найденных величин периодов. С ростом величины периода корреляция уменьшается. Поэтому при исследовании звукового фрагмента зависимость (а) учитывается только для минимального периода, а зависимость (Ь) — для двух минимальных величин периодов, т.е только для 5 простейших случаев для наименьших величин периодов. В результате получаем набор из 5 матриц

переходных коэффициентов р ... [Л^, .

61 анализ корреляции частотности с периодами

После вычисления переходных коэффициенты [Л/^J^ ...

К1

р ^ для каждого элемента входной последовательности

(позиции), обнаруживается, что для определенных мест в периодах некоторые матрицы коэффициентов будут иметь близкое к единице значение. В этом случае их можно исключить из рассмотрения. Эти места — окончания периодов. Исключив из рассмотрения матрицы

[л//,]в ... р , где корреляция мала, обнаружим что

зависимость атрибутов в каждой позиции достаточно описать всего лишь одной матрицей переходных коэффициентов из набора. Т.е. в каждом случае, когда элементы находятся на концах периодов, будем использовать всего лишь одну матрицу, в остальных случаях

достаточно использовать корреляцию атрибутов с атрибутами одного предыдущего элемента входной последовательности.

7) анализ матриц переходных коэффициентов

Задача этого этапа — найти зависимости, связывающие содержимое матриц с количественными выражениями некоторых качественных величин. Например, плотность потока, стабильность частоты (высоты), тенденции к повышению/понижению частоты и.т.д. Эти зависимости выражаются функциями над матрицами переходных коэффициентов.

8) семантический анализ внутри периодов.

Данный этап выходит за рамки исследования. При реализации семантического анализа можно воспользоваться стандартными методами и теориями.

Третий параграф посвящен целочисленным методам и алгоритмам, используемым в модели. Большую часть методов представляют собой целочисленные реализации различных непрерывных алгоритмов.

В завершении третьего параграфа обсуждаются возможности использования фрактальных генераторов псевдослучайных последовательностей.

Вторая глава "Описание модели звукового фрагмента" посвящена описанию модели.

В первом параграфе описана логика построения и общая структура модели (рис. 1). Модель получена при применении описанного ранее метода к входной звуковой последовательности. Модель состоит из максимально независимых друг от друга блоков, каждый из которых представляет собой математическую или алгоритмическую реализацию некоторых закономерностей в структуре фрагмента. Схема представлена деревом поэтапного

абстрагирования от уже рассмотренных понятий, более нижние блоки НЕ получают в качестве данных уже рассмотренные понятия.

Поэтапное вычленение закономерностей и выделение их в отдельные блоки модели происходило следующим образом:

— на первом этапе в качестве объекта анализа/синтеза выступает звукозапись. Исключая из нее специфику звучания типового элементарного звука (тембр и огибающую), мы получаем для дальнейшего анализа МГО1-запись звуковых событий (этап 1 метода);

— на втором этапе абстрагирования анализируется из МЮ1-записи исключаются неиспользуемые ступени звукоряда, в результате получается запись звуковых событий в терминах номеров ступеней конкретного звукоряда;

— на третьем этапе полученная запись событий анализируется на

частотность появления тех или иных значений атрибутов, в результате получаем наборы коэффициентов частотности и матрицы переходных коэффициентов для всех типов атрибутов, т.е. для длительностей и для высот;

. — на четвертом этапе абстрагирования рассматривается временная структура звукового фрагмента, с помощью оценочной функции вычисляются величины циклов/периодов, в рамках которых наблюдается подобие звукового сигнала (этап 4 метода), а также степень корреляции сигнала в рамках периодов по каждому атрибуту.

Во втором параграфе подробно показана внутренняя структура блоков и работа модели в процессе синтеза, т.е. генерации звукового фрагмента.

Поскольку работа алгоритма состоит в рекуррентном применении некоторых правил с целью генерации последовательности элементов конечной длины, алгоритм должен охватываться основным циклом, обеспечивающим повторение основного периода заданное число раз. Все это позволяет построить основной цикл с жестко заданными параметрами.

Основной цикл обеспечивает повторение алгоритма генерации каждого последующего элемента, т.е. элементарного звука с вычислением его атрибутов. Вычисление атрибутов происходит согласно матрицам переходных коэффициентов на основе генератора псевдослучайной последовательности.

Для обеспечения подобия атрибутов в каждом последующем цикле используется набор микростилей. Модель может может находиться в каждом из состояний некоторое время, каждое состояние-микростиль характерно определенной степенью и законом формирования повторений. Для каждого микростиля создан специальный алгоритм, обеспечивающий те или иные простейшие законы повторения, либо отдельный набор матриц переходных коэффициентов.

В результате работы алгоритмов микростилей получаются значения атрибутов "длительность" и "высота" каждого очередного элемента последовательности МШ1-событий. Теперь полученное значение высоты (т.е. номер ступени конкретного звукоряда) преобразуется в значение частоты и может быть воспроизведено стандартным волновым или частотным синтезатором. И, наконец, элемент с полученными значениями атрибутов записывается в выходной МЮ1-файл.

В третьем параграфе рассматривается работа модели в процессе анализа входной ' звуковой последовательности. Для анализа используется та же основная схема, но последовательность работы по

ней обратная, такая же, какая использовалась при построении модели. Преобразование в конкретный звукоряд в блоке "Звукоряд" происходит посредством применения простейшей матрицы преобразования.

Для получения переходных коэффициентов в блоках "длительность" и "высота" используется прямой подсчет количества тех или иных значений атрибутов с последующим нормированием. Для получения значения величин периодов используется оценочная функция и метод наименьших квадратов.

Параграф 4 посвящен макропараметрам модели. Прежде всего вводится понятие макропараметров блоков. Макропараметрами блоков модели будем называть числа, полученные путем математических операций над параметрами блока модели и характеризующие количественным образом характеристики звукового фрагмента. Здесь это математические функции над матрицами переходных коэффициентов, результатом которых являются нормированные числа.

Параграф 5 посвящен обзору возможностей применения и развития модели. Архитектура разработанного программного обеспечения предоставляет пользователю широкие возможности манипулирования данными в процессе анализа и синтеза в реальном времени.

Модель и программа предоставляет следующие возможности при манипуляции параметрами блоков:

• данные каждого блока могут быть установлены пользователем,

• данные каждого блока могут быть получены путем анализа существующего звукового фрагмента,

■ данные могут быть скорректированы пользователем во время работы,

• перед запуском процесса анализа пользователь может указать, данные каких блоков должны бьггь сохранены, а какие заменены новыми, полученными в процессе анализа,

• в модель заложена возможность осуществления в будущем параллельного анализа и синтеза.

Далее, как вариант применения модели для синтеза звуковых последовательностей, рассматривается модель виртуального оркестра, представляющая собой несколько экземпляров рассмотренной модели с горизонтальными связями.

Глава 3 "Программная реализация модели" посвящена описанию структуры программной реализации модели и пользовательского интерфейса, она также содержит технические аспекты реализации программного обеспечения: структура

программы, используемые драйверы и библиотеки, системные требования.

Параграф 1 описывает общие особенности архитектуры приложения. Основной особенностью созданного приложения является "открытость" всех вычисляемых параметров при анализе и генерации звуковых фрагментов и возможность изменять их в реальном времени в процессе работы модели (программы).

В параграфе 2 ■ рассматривается архитектура данных программы. Данные модели и программы группируются в блоки, соответствующие блокам модели. Данные каждого блока могут быть сохранены отдельно в файлах с соответствующим расширением.

В параграфе 3 перечислены аппаратные и программные требования, используемые библиотеки и программные средства.

В параграфе 4 описана разработка новых ' элементов пользовательского интерфейса, перечислены задачи, которые пришлось решать при создании программной реализации модели. Необходимо было обеспечить наличие стандартных возможностей работы со звуком, которые обычно предоставляются программами-секвенсорами и звуковыми редакторами. Эти функции необходимы прежде всего для обеспечения совместимости форматов данных с другими программами, позволять загружать внешние MIDI-файлы, созданные в других программах, отображать и корректировать звуковые данные, воспроизводить результаты работы модели. Наиболее сложной из них является задача волнового синтеза, которая решена двумя способами: аппаратным и программным.

В ходе создания пользовательского интерфейса выяснилась необходимость написания собственных элементов управления (controls) Windows, которые отражали бы характер изменяемых параметров и позволяли бы удобно отображать и редактировать вероятностные параметры. В результате был создан новый элемент управления (control) — SpinLabel и вариант серийного применения этого элемента — Линейка SpinLabel.

В пятом параграфе описан пользовательский интерфейс приложения, который построен на основе MFC (Microsoft Foundation Classes), основанного в свою очередь на пользовательском интерфейсе Windows. Позднейшая версия программы не требует MFC и позволяет менять внешний вид программы без ее пересборки путем замены библиотек картинок (skin).

Рис. I. Структурно-логическая модель звукового фрагмента.

Программа представляет собой многооконное приложение Windows, позволяющее открывать и редактировать несколько однотипных документов. В остальном пользовательский интерфейс продиктован структурой данных модели и его элементы (диалоговые окна) полностью отражают структуру данных и отображают данные блоков в удобном для восприятия виде, позволяя легко редактировать данные блоков.

Для удобства работы пользователя предусмотрен интерфейс второго вида — Application Wizard, позволяющий контактировать с пользователем с помощью вопросов и ответов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе работы были достигнуты следующие основные результаты:

1. Разработан метод анализа звуковых записей в формате MIDI.

2. Разработана математическая модель создания звуковых фрагментов на основе набора параметров, отражающих характер фрагмента.

3. Разработан пользовательский интерфейс управления моделью.

4. Разработанная модель применена для создания программного комплекса, моделирующего процесс создания небольших звуковых фрагментов.

5. На основе результатов работы модели разработаны формулы, связывающие параметры модели с качественными характеристиками звукового фрагмента.

6. В качестве примера применения разработано программное обеспечение, использующее разработанную модель для имитации работы музыкального оркестра в процессе импровизации.

Основное содержание диссертации и некоторые идеи, связанные с разработанной моделью, изложены в следующих работах:

1) Чибирёв C.B. Системные подходы к моделированию музыкального творчества. // Телекоммуникации, математика и информатика -исследования и инновации, вып. б. Межвузовский сборник научных трудов. - СПб: ЛГОУ им. А.СЛушкина, 2002 - с.248-250. (0,12 пл.);

2) Чибирёв C.B. Алгоритмизация структурных элементов музыкальной композиции. //Телекоммуникации, математика и информатика — исследования и инновации, вып. 6. Межвузовский сборник научных трудов. - СПб: ЛГОУ им. А.С.Пушкина, 2002. - с.237-242. (0,31 пл.);

3) Чибирёв С. В. Открытие новых возможностей в изучении

музыкальной теории с помощью компьютера II Современное музыкальное образование — 2002. Материалы международной научно-практической конференции. — Спб: изд. РГПУ им Герцена, 2002. - с.480-484. (0,29 п.л.);

4) Чибирёв C.B. Курс "Современная студия звукозаписи" для выпускников музыкальных ВУЗов. // Совеременное музыкальное образование - 2002. Материалы международной научно-практической конференции. — СПб: изд. РГПУ им Герцена, 2002. - с.202-205. (0,19 п.л.);

5) Чибирбв C.B. Компьютерное моделирование элементов музыкального творчества. // Актуальные вопросы современного университетского образования. Материалы VII Российско-Американской научно-практической конференции, 11-13 мая 2004. - СПб: Изд. РГПУ им А.И.Герцена, 2004. - с.406-408. (0,13 пл.);

6) Чибирёв C.B. Моделирование музыкального творчества — новые горизонты. // Информационные технологии в науке, образовании, искусстве. Сборник научных статей. - СПб: изд. РГПУ им.Герцена,

2005. - с.206-299. (0,19 п.л);

7) Горбунова И.Б., Бергер Н.А., Горельченко А.Г., Чибирёв С.В Музыкально-компьютерные технологии в современном образовательном пространстве. // Человеческое измерение в информационном пространстве. Материалы Всероссийской научно-практической конференции. — М., 2003, октябрь-ноябрь. -с.117-122. (0,31 пл./0,14 пл.);

8) Привалова С. Ю., Чибирбв C.B. Интегративный обучающий курс «Музыка и информатика» на базе музыкально-компьютерных технологий. // Emissia.offline. Электронное научное издание. ART 1039.-2006, сентябрь. http://emissia.50g.com/offline/2006/1039Jitm. (0,33 п.л./0,2 пл.);

9) Чибирёв C.B. Досемантический анализ при моделировании абстрактного текста иа примере фрагментов музыкального текста.// Информационные технологии моделирования и управления,

2006, N8(33). — Воронеж: Научная Книга. 2006, октябрь. -с.995-1003. (0,37 п.л.).

Подписано в печать 16.11.200бг.Формат 60*841\16 Бумага офсетная. Печать офсетная. Объём 1,0 усл.печ. л. Тираж 100 экз. Заказ № 392

Типография РГПУ им.А.И.Герцена 191186 С-Петербург,наб.р.Мойки,48.

Введение.

Глава 1. Особенности и основные подходы моделирования звуковых последовательностей.

1.1. Общие особенности моделирования творчества, достижения предшественников.

1.2. Принципы, методы и подходы, используемые для построения модели.

1.3. Целочисленные методы и алгоритмы, используемые в модели.

Глава 2. Описание модели звукового фрагмента.

2.1. Логика построения и структура модели.

2.2. Представление блоков модели в процессе синтеза музыкального фрагмента.

2.3. Представление блоков модели в процессе анализа музыкального фрагмента.

2.4. Макропараметры блоков.

2.5. Гибкость и развитие модели.

Глава 3. Программная реализация модели.

3.1. Общие особенности архитектуры приложения.

3.2. Архитектура данных программы.

3.3. Аппаратные и программные требования, используемые библиотеки и программные средства.

3.4. Задачи, которые пришлось решать при создании приложения.

3.5. Пользовательский интерфейс.

Актуальность темы диссертационной работы определяется необходимостью эффективного анализа и моделирования текстов, а также сигналов, которые могут быть представлены как абстрактный текст.

В работе рассматриваются звуковые сигналы, представляющие собой последовательность идентифицированных элементарных звуков с известными параметрами (амплитуда, основная частота, спектр), возникающих в известные моменты времени и имеющих конечную длтельность. В этом случае звуковой поток может быть описан как абстрактный текст, т.е. последовательность символов из фиксированного набора. Для хранения звуковой информации такой структуры используются файлы стандарта MIDI, который и был создан для передачи и хранения информации о звуковых событиях, таких как начало или окончание каждого элементарного звука в последовательности, установка его параметров.

Основное внимание уделяется анализу и структуризации статистической информации, полученной при анализе текста статистическими методами. Исследования именно на этом этапе позволяют выделить большее количество закономерностей по сравнению со стандартным подходом, сделать возможными моделирование и интерактивные эксперименты и в перспективе обеспечить возможность проведения семантического анализа.

Для изучения закономерностей в исследуемой звуковой последовательности (тексте) необходим инструмент представления записи звуковых событий в виде набора статистических параметров, и модель, которая позволяла бы осуществлять синтез текста (звукового фрагмента), удовлетворяющего заданным статистическим параметрам. Такой инструмент исследования дает возможность получить интересные результаты в следующих теоретических и практических областях: построение моделей звуковых последовательностей, удовлетоворяющим заданным условиям; изучения особенностей восприятия звуковых сигналов как информационного потока; установления принадлежности различных звуковых фрагментов к определеным типам; установления авторства звуковых записей; восстановление утраченных фрагментов звуковых записей; попытках имитации звуковых сигналов заданного характера.

Как раз в середине 90х годов XX века компьютеры стали способны полноценно обрабатывать звуковую информацию в реальном времени, появились новые методы интерактивного взаимодействия пользователя с моделью в процессе ее работы, и оформились новые взгляды на компьютер как на рабочий инструмент музыканта.

Основная часть современного программного обеспечения, предназначенная для обработки звука, может быть отнесена всего лишь к двум группам: это секвенсорные редакторы и редакторы обработки звукозаписей в волновом формате (\уау). Первая группа позволяет редактировать нотные тексты и воспроизводить их, используя звуки различных музыкальных инструментов. Приложения второй группы позволяют производить звукозапись и обработку звука в цифровом виде. Однако, программных средств для анализа и моделирования нотного текста по-прежнему мало, несмотря на то, что существует теоретическая база, и возможности современной техники уже перешли необходимый рубеж.

В основе существующих моделей нотного текста, обычно лежит шаблон, правило построения фрагмента текста, которое жестко определяется традициями жанра. Необходимая стохастичность обеспечивается генератором случайных чисел. Очевидно, что такие модели будут жестко алгоритмически привязаны к конкретному жанру, не обеспечивая гибкости.

Другие модели, сознательно отказывась от жестких законов, вообще не учитывают традиционные закономерности, это направление активно разрабатывалось на западе. Результат работы таких моделей - звуковые фрагменты в жанре, близком современному атональному и аритмичному "свободному" джазу, синтезом которого практически невозможно управлять, ввиду отсутствия ограничений на параметры звука.

Эксперименты в указанных областях представляют большой научный интерес, а недостаточная разработанность подходов к математическому моделированию звуковых фрагментов делает работу по выбранной теме актуальной.

Объектом исследования являются компьютерные методы обработки звуковых фрагментов, представленных в виде записи MIDI-событий, а также компьютерные методы статистической обработки информации.

Предметом исследования являются инструментально-технические средства обработки звуковой и текстовой информации на компьютере.

Целью настоящей работы является построение математической модели представления звукового фрагмента, заданного в виде записи MIDI-событий на основании набора статистических параметров; создание алгоритмов, программных средств и разработка пользовательского интерфейса программного комплекса, обеспечивающего ввод и редактирование данных описанной математической модели.

Для достижения поставленной цели сформулированы и решены следующие задачи:

• разработка метода анализа звуковых записей в формате MIDI с помощью выявления статистических закономерностей в анализируемом потоке;

• разработка математической модели создания звуковых фрагментов, удовлетворяющих заданным статистическим параметрам, отражающих характер фрагмента;

• разработка методов, алгоритмов и программной реализации модели;

• разработка пользовательского интерфейса, обеспечивающего взаимодействие пользователя с внутренними параметрами модели.

Основные методы исследования. В качестве методов исследования использовались статистический анализ, теория графов, целочисленные методы решения статистических задач. Компьютерная реализация разработанных алгоритмов производилась на основе объектно-ориентированного подхода.

Научная новизна. В предлагаемой диссертации разработаны следующие новые подходы:

1. Разработана модель, состоящая из отдельных независимых блоков, отражающих закономерности звуковой последовательности, что позволяет изучать закономерности как независимо, так и в их связи друг с другом, рассматривать как внутренние связи конкретного блока модели, так и роль каждого блока в модели.

2. В модели не используются различного рода жесткие шаблоны, содержащих части готовых звуковых фрагментов.

3. Модель построена таким образом, что изменение параметров в процессе ее работы не вызывает ошибок в расчете и позволяет вносить изменения в процессе работы модели, что обеспечивает проведение экспериментов в интерактивном режиме.

Указанные особенности выделяют предлагаемую модель среди аналогов и обеспечивают ее преимущества как инструмента изучения закономерностей в звуковых записях по сравнению с существующими моделями.

Теоретическая значимость работы заключается в разреботке метода построения модели абстрактных текстов, основанного на циклическом структурировании статистических данных и структурном анализе статистической информации; в построении модели, позволяющей производить имитацию текстов, удовлетворяющих полученным ранее или заданным вручную параметрам.

Практическая значимость. Разработанная модель и ее программная реализация могут быть использованы в следующих областях:

• для имитации звуковых сигналов заданного характера;

• при изучении воздействия звуковых последовательностей на живые объекты и на сознание;

• установления принадлежности различных звуковых фрагментов к определеным типам;

• восстановление утраченных фрагментов звуковых записей;

• установления авторства звуковых записей. Положения, выносимые на защиту:

1) метод построения модели абстрактных текстов, основанный на анализе статистических данных;

2) математическая модель, позволяющая статистически анализировать и создавать звуковые сигналы определенного характера на основе набора параметров, отражающих особенности типовых входных сигналов;

3) программный комплекс, реализующий предложенную модель;

4) пользовательский интерфейс программного комплекса, реализующий функции манипуляций с данными модели и параметрами моделируемых сигналов в реальном времени.

Личный вклад автора. Все основные результаты диссертации получены автором самостоятельно.

Апробация работы. Результаты исследования нашли отражение в лекционно-практических курсах, читаемых на факультете музыки Российского государственного педагогического университета им. А.И.Герцена и разработанных в УМЛ "Музыкально-компьютерные технологии". Теоретические выводы и практические результаты докладывались на региональных, международных и всероссийских научных и научно-практических конференциях:

• международная конференция "Региональная информатика-2002", СПб., ноябрь 2002;

• международная конференция "Телекоммуникации, математика и информатика - исследования и инновации", СПб, октябрь 2002;

• всероссийская научно-практическая конференция "Информатика и информационные технологии в образовании. ИИТО-2003", СПб., май 2003;

• международная научно-практическая конференция "Современное музыкальное образование", СПб., октябрь 2002.

• VII Российско-американская научно-практическая конференция "Актуальные вопросы современного университетского образования", СПб., май 2004.

Материалы диссертационного исследования докладывались также на городском семинаре, проводимом на базе УМЛ "Музыкально-компьютерные технологии" в РГПУ им. А.И.Герцена в 2002, 2003, 2004, 2006 годах.

Публикации. Автором опубликовано по теме диссертации 9 печатных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы, включающего 181 наименование. Объем диссертации составляет 142 страницы, включая 134 страниц основного текста, 15 рисунков и 6 страниц списка литературы.

Выводы:

1. Разработан метод анализа звуковых записей в формате MIDI.

2. Разработана математическая модель создания звуковых фрагментов на основе набора параметров, отражающих характер фрагмента.

3. Разработан пользовательский интерфейс управления моделью.

4. Разработанная модель применена для создания программного комплекса, моделирующего процесс создания небольших звуковых фрагментов.

5. На основе результатов работы модели разработаны формулы, связывающие параметры модели с качественными характеристиками звукового фрагмента.

6. В качестве примера применения разработано программное обеспечение, использующее разработанную модель для имитации работы музыкального оркестра в процессе импровизации.

Основное содержание диссертации и некоторые идеи, связанные с разработанной моделью, изложены в следующих работах

1) Чибирёв C.B. Системные подходы к моделированию музыкального творчества. // Телекоммуникации, математика и информатика -исследования и инновации, вып. 6. Межвузовский сборник научных трудов. - СПб: ЛГОУ им. А.С.Пушкина, 2002 - с.248-250. (0,12 п.л.);

2) Чибирёв C.B. Алгоритмизация структурных элементов музыкальной композиции. // Телекоммуникации, математика и информатика -исследования и инновации, вып. 6. Межвузовский сборник научных трудов. - СПб: ЛГОУ им. А.С.Пушкина, 2002. - с.237-242. (0,31 пл.);

3) Чибирёв С. В. Открытие новых возможностей в изучении музыкальной теории с помощью компьютера // Современной музыкальное образование

2002. Материалы международной научно-практической конференции. -Спб: изд. РГПУ им Герцена, 2002. - с.480-484. (0,29 пл.);

4) Чибирёв C.B. Курс "Современная студия звукозаписи" для выпускников музыкальных ВУЗов. // Совеременное музыкальное образование - 2002. Материалы международной научно-практической конференции. - СПб: изд. РГПУ им Герцена, 2002. - с.202-205. (0,19 пл.);

5) Чибирёв C.B. Компьютерное моделирование элементов музыкального творчества. // Актуальные вопросы современного университетского образования. Материалы VII Российско-Американской научно-практической конференции, 11-13 мая 2004. - СПб: Изд. РГПУ им А.И.Герцена, 2004. - с.406-408. (0,13 пл.);

6) Чибирёв C.B. Моделирование музыкального творчества - новые горизонты. // Информационные технологии в науке, образовании, искусстве. Сборник научных статей. - СПб: изд. РГПУ им.Герцена, 2005. -с.206-299. (0,19 пл);

7) Горбунова И.Б., Бергер H.A., Горельченко А.Г., Чибирёв С.В Музыкально-компьютерные технологии в современном образовательном пространстве. // Человеческое измерение в информационном пространстве. Материалы всероссийской научно-практической конференции. - М.: 2003, октябрь-ноябрь. - с. 117-122. (0,31 п.л./0,14 пл.);

8) Привалова С. Ю., Чибирёв C.B. Интегративный обучающий курс "Музыка и информатика" на базе музыкально-компьютерных технологий. // Emissia.offline. Электронное научное издание. ART 1039. - 2006, сентябрь, http://emissia.50g.com/offline/2006/1039.htm. (0,33 п.л./0,2 пл.);

9) Чибирёв C.B. Досемантический анализ при моделировании абстрактного текста на примере фрагментов музыкального текста.// Информационные технологии моделирования и управления, 2006, N8(33). -Воронеж: Научная Книга. 2006, октябрь. - с.995-1003. (0,37 п.л.).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В процессе работы получены следующие основные результаты: 1. На основе экспертного анализа разработана новая модель процесса музыкального творчества и построения музыкальных фрагментов, основанная на следующих идеях: а) процесс построения музыкального фрагмента разбит на максимально независимые друг от друга части/блоки, имеющие различную степень детерминируемости и примерно соответствующие различным разделам музыкальной теории: "Лад", "Интервалы", "Ритм", "Фразировка". б) детерминированные блоки описываются жесткими правилами, основанными на теории музыки, недетерминированные блоки описываются стохастическими законами и эмпирическими правилами, выведенными на основе экспертных оценок. в) при создании модели процесс декомпозиции музыкального творчества происходил посредством вычленения блоков и исключения их из дальнейшего рассмотрения, что позволяло упростить анализ последующих трудноформализуемых и слабо детерминированных блоков. г) модель обладает высокой гибкостью и независимостью от тех или иных музыкальных традиций. Структура блоков позволяет вводить любые, в том числе вырожденные значения параметров, исключать из модели отдельные блоки, что обеспечивает наглядность, прозрачность и оперативность. д) модель позволяет использовать одни и те же закономерности в разных блоках, что открывает большие возможности для экспериментов в области музыки. е) модель позволяет менять параметры блоков в процессе создания музыкального отрывка без ущерба целостности музыкального фрагмента, что позволяет наглядно отслеживать изменения характера музыкального фрагмента в процессе работы модели. ж) модель позволяет вычислять параметры блоков путем анализа существующих музыкальных отрывков с последующим использованием параметров для создания новых отрывков. В перспективе планируется разработка системы параллельного анализа в процессе синтеза, что позволит создать модель, включающую имитацию гибкого поведения музыкантов в процессе импровизации.

2. На основе экспертных оценок разработаны формулы, связывающие параметры блоков с характером музыкального отрывка. Формулы включены в программную реализацию вместе с возможностью обратного получения параметров блоков на основе вербальной характеристики музыкального отрывка.

3. Вышеупомянутая модель использована для создания программного обеспечения, моделирующего процесс композиции небольших музыкальных отрывков, предназначенного для использования в исследованиях и экспериментах в области теории музыки, психологии и преподавания музыкальных дисциплин.

4. Разработан ряд эмпирических алгоритмов, отражающих никогда ранее не формализованные явления в музыкальной теории: а) алгоритм усечения длительностей, б) представление фразировки как совокупности состояний поведения музыканта в процессе импровизации, в) гибкий механизм обеспечения корреляции музыкальных фраз и подчиненности в оркестре г) формулы анализа параметров блоков для получения макрохарактеристик музыкального фрагмента.

5. Программное обеспечение доработано и развито до состояния работающей модели виртуального оркестра.

6. При экспериментах с использованием программного обеспечения получены интересные результатов в области музыкальной теории: получена зависимость вербальных характеристик характера музыкального фрагмента от макропараметров модели. - получена роль и важность блоков модели в восприятии музыкального фрагмента, а именно, выяснено, что очень большую роль в восприятии играет лад, затем, по степени важности, ритм, интервалы, размер, фразировка.

Отличительные особенности программного приложения

Основной особенностью созданного приложения является "открытость" всех вычисляемых параметров при анализе и генерации партирур и возможность менять парметры в реальном времени в процессе генерации и воспроизведения музыкальных фрагментов. Такая возможность позволяет эффективно контролировать влияние параметров на характер музыкального фрагмента. В этом случае наглядность обеспечивает высокую эффективность взаимодействия человека и компьютера и эффективность применения экспертного фактора при анализе музыкальных отрывков, описания их характера, стилей и особенностей композиторов, их написавших, на языке математики и логики.

Также открывается простор для экспериментов в области музыкальной теории. Например, при таком подходе, когда все характеристики обнажены и к ним имеется непосредственный доступ для анализа и динамической коррекции, общие правила могут быть применены на различных уровнях. Так, например, можно задать тождественные значения на уровне "ритм" и "инструмент", т.е. задать общие законы динамики в рамках одного звука, построения фразы, или произведения вцелом, проводить различные эксперименты в области музыки.

Модель также может использоваться для решения задач, связанных с дешифровкой, установлением авторства и датировки, формальных параметров утерянных сочинений, путем анализа и сопоставления параметров параметров музыкальных отрывков, написанных различными авторами в различные периоды творчества.

Возможности дальнейшего развития модели

Модель предполагает развитие, совершенствование и добавление новых функций и возможностей по следующим направлениям:

- включение в моделирование сущностей и явлений, не вошедших в модель но рассмотренных в данной работе: распознавание партитур по звуковому файлу или в реальном времени, моделирование стилей исполнения, включение в модель обработки пространственных характеристик звука (стерео), добавление функций создания новых голосов инструментов. расширение существующих возможностей: разработка новых микростилей поведения музыкантов в процессе импровизации, разработка новых формул для макропараметров, позволяющих формализовать некоторые дополнительные качественные вербальные характеристики музыкального фрагмента.

- совершенствование модели виртуального оркестра: параллельный Анализ и Синтез в реальном времени, создание поддержки виртуального дирижера.

1. Аблазов В.И. Преобразование, запись и воспроизведение речевых сигналов. Киев: Лыбидь, 1991. 207 с.

2. Бондаренко В.А., Дольников В.Л. Фрактальное сжатие изображений по Барнсли-Слоану. // Автоматика и телемеханика.-1994.-N5.-c. 12-20.

3. Бордовский Г.А., Кондратьев A.C., Чоудери А.Д.Р. Физические основы математического моделирования. - М.: Academia, 2005. 320 с.

4. Бухарев Р.Г., Рытвинская М.С. Моделирование творчества на примере сочинение восьмитактной мелодии //Тезисы докладов науч. конф. Казанского ун-та. Казань, 1961. - С.51 -54.

5. Барсова H.A. Книга об оркестре. М.: Музыка, 1978. - 208 с.

6. Бедняков М. Звуковые платы Yamaha// Компьютер Пресс, 1997. -№11. С. 282 - 284.

7. Белунцов В. Sinphonia. mus (заметки в нотной тетради)// Компьютерра, 1997.-№46.-С. 32-49.

8. Белунцов В. Найдётся человек! Интервью с Э. Артемьевым// Компьютерра. № 46. М.: изд. "Компьютерра", 1997, с. 52 - 54.

9. Белунцов В. SYNPHONIA.MUS (заметки в нотной тетради)// Компьютерра №46, М.: изд. "Компьютерра", 1997.

10. Бернштейн Б.М. К спорам о специфике пространственных искусств.// Советское искусствознание, №23. М.: Сов.художник, 1988. - с. 276-296.

11. Бернштейн Б.М. Пространственные искусства как феномен культуры. // Искусство в системе культуры.-Л.: Искусство, 1987. с. 135 - 142.

12. Бовко В.JI. Лучший путь сочетание живой и компьютерной музыки// Техника кино и телевидения, 1990.- № 7.- С.З - 6.

13. Болгов А. Компьютер и музыкальный синтезатор. Синтезатор Korg X5D // Компьютер ИНФО, 1997. № 7(70). - С. 5.

14. Болгов А. Компьютер и музыкальный синтезатор. Синтезатор Yamaha CSlx// Компьютер ИНФО, 1997. № 8(71). - С. 5.

15. Болгов А. Компьютер и музыкальный синтезатор. Синтезатор Roland VSC550W// Компьютер ИНФО, 1997.- № 10(73).- С. 5.

16. Власов А.Д., Мурин Б.П. Единицы физических величин в науке и технике: Справочник.- М.: Энергоатомиздат, 1990.- 176 с.

17. Власов Г.И. и др. Цифровая реализация системы искусственной реверберации// Техника кино и телевидения, 1992. № 8. - С. 40-43.

18. Власов Г.И. и др. Многофункциональный цифровой процессор обработки звуковых сигналов// Техника кино и телевидения, 1992. № 9. - С. 28 - 29.

19. Витолин Д. Применение фракталов в машинной графике. // Computerworld-PoccHfl.-1995.-N15.-c.ll.

20. Волошина A.B. Математика и искусство.М.,Просвещение,1992.

21. Володин А. А. Психологические аспекты восприятия музыкальных звуков. В 2-х тт. Докт. дисс. Институт психологии АН СССР. М., 1979.

22. Володин А. А. Электромузыкальные инструменты. М., 1979.

23. Выходец A.B., Гитлиц М.В., Ковалгин Ю.А. и др.; Под ред. М.В. Гитлица. Радиовещание и электроакустика: Учебник для вузов- М: Радио и связь, 1989.- 432 с.

24. Гельмгольцъ Г. Учете о слуховыхъ ощущенияхъ как физюлогическая основа для теорш музыки. СПб, 1875.

25. Волков М. Генераторная приставка "дистошн" с переменным ограничением уровня сигнала// Радио, 1997. № 6. - С. 40 - 42.

26. Володин A.A. Электронные музыкальные инструменты. -М.: Энергия, 1970.- 145 с.

27. Волошин И.В., Федорчук И. Ф. Электромузыкальные инструменты. -М: Энергия, 1971.- 143 с.

28. Гарднер Дж. Овладевайте искусством магнитной записи: Пер. с англ./ Под ред. Б.Г. Белкина. М.: Радио и связь, 1981.- 144 с.

29. Гитлиц М.В. Магнитная запись сигналов.- М.: Радио и связь, 1981. -160 с.

30. Данса А. Безграничные возможности MIDI: формат XG// Компьютер Пресс, 1997. № 9. - С. 284 - 290.

31. Дементьев С.Б., Ершов К.Г. Комплексы записи музыки. Д.: ЛИКИ, 1991.-51 с.

32. Десмонд М. Лучшие звуковые платы// Мир ПК, 1996. № 7-8. - С. 42 -43.

33. Доктор К. "Вращающийся" звук// Радио, 1983. № 7. - С. 40 - 43.

34. Дмитрюкова Ю. Г. Электронная музыка и Карлхайнц Штокхаузен. / Депонированная рукопись №3029. НИО Информкультура. М., 1996.

35. Дмитрюкова Ю. Г. Компьютерная музыка: методы и средства. Дипл. работа. МГК, 1997.

36. Дубов М. Яннис Ксенакис: грани творчества. Дипл. работа. МГК, 1996.

37. Дьяченко Н.Г., Зильберман Ю.А. Технические средства обучения в Северодонецком музыкальном училище. Северодонецк, 2000.

38. Ефимов А.П., Никонов A.B., Сапожков М.А., Шоров В.И.; Акустика Под ред. М.А. Сапожкова. М.: Радио и связь, 1989. - 336 с.

39. Жалнин Д. Звукочистка или Цифровой ремастеринг и реставрация фонограмм// Компьютерра, 1997. № 46. - С. 56 - 59.

40. Живайкин П. Музыкальные обучающие программы // Компьютер пресс. №9 1998.

41. Зарипов Р.Х. Машинное сочинение песенных мелодий// Известия АН СССР. Техн. Кибернетика, 1990. № 5. - С. 119 - 125.

42. Зарипов Р.Х. Кибернетика и музыка. М., Наука, 1971.

43. Зарипов Р.Х. Число и мысль. Знание. Народный университет. М., 1980.

44. Зарипов Р.Х. Машинный поиск вариантов. М.,1983.

45. Зарипов Р. X. Машинный поиск вариантов при моделировании творческого процесса. М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1983. 232 с.

46. Зарипов Р.Х. Гармонизация мелодии // Музыка и кибернетика. М: 1971.

47. Зарипов Р.Х. Моделирование музыкальных сочинений на вычислительной машине и оценка машинных композиций. //Точные методы и музыкальное искусство (материалы к симпозиуму) 1972.

48. Зарипов Р.Х. Моделирование на ЭВМ элементов творчества (на материале музыки) -- М. 1977.

49. Зарипов Р.Х. Моделирование в музыке. М. 1979.

50. Зарипов Р.Х. Машинная музыка и ее восприятие.//М. ВИНИТИ, 1980.

51. Зарипов Р. X. Проблемы применения ЭВМ в музыкальной практике. // ЭВМ и проблемы музыкальной науки. Сб. трудов. Вып. 7. -Новосибирск, 1988. С. 83-109.

52. Зайцев С.Г. Новые информационные технологии в образовании и управлении учебным заведением. //Компьютеры в учебном процессе 1996/8.

53. Зайцев В.Ф., Щепановская Е.М. О статистическом подходе к дешифровке древнерусских музыкальных рукописей // Вестник ЛГУ, -Л.: ЛГУ, ИНИОН№ 15994, деп. 15.03.84. 17 с.

54. Зайцев В.Ф., Хованов Н.В. Об одной формальной модели поисковой активности. -- Л.: ЛГУ, деп. в ВИНИТИ \ № 1719-80Деп. от 28.04.80. -44 с.

55. Зайцев В.Ф. Исследование одной системы, моделирующей творческую активность // Математические методы исследования управляемых механических систем. Межвузовский сборник -- Л.,ЛГУ, 1982. ~ С.72-77.

56. Зайцев В.Ф., Щепановская Е.М. Русская рукописная книга как объект исследования методами математической статистики // Тезисы докладов III Всесоюзной конференции "Книга в России до середины XIX в.",— Л.: БАН СССР, 1985.» С.28-29.

57. Зайцев В.Ф. Биоритмы творчества. Л.: Знание, 1989. -- 32 с.

58. Зайцев В.Ф. Математические методы в музыке. Proc. of the Internat. Conference on Differential Equations and Applications.-- Rousse (Bulg.): Tech.Univ., Rousse Centre of Math., 1991. C.421-432.

59. Злотина Э. С. Синтез интуитивного и системного в творчестве. -Методология и методы технического творчества. Новосибирск, 1984.

60. Золотухин И.П., Изюмов A.A., Райзман М.М. Цифровые звуковые магнитофоны. Томск: Радио и связь, Томский отдел, 1990. - 160 с.

61. Ижаев Р. Музыкальная студия на столе. //Мультимедия. 1997 № 1-2.

62. Иванов В. Вы насчет авторских прав- Каким образом прежние законы способствуют новым возможностям// IN/OUT, 1997. № 21-22. - С. 56, 57, 59.

63. Ижаев Р. Музыкальная студия на столе// Мультимедиа, 1997. № 1-2. -С. 78 - 86.

64. Ижаев Р. Суета вокруг компьютера// Мультимедиа, 1997, № 5-6. С. 93 -95.

65. Ижаев Р. Включи и играй// Мультимедиа, 1997, № 8. С. 96 -101.

66. Ижаев Р. 128-канальный цифровой магнитофон- Это реально! // Мир ПК, 1997.-№6.-С. 183 185.

67. Ижаев P. Pinnacle Project Studio музыкальная студия под ключ// Мир ПК, 1997. -№ 11. - С. 180 -181.

68. Ингенблек В. Всё о мультимедиа. К.: BHV, 1996.- 325 с.

69. Кейтер Дж. Компьютеры синтезаторы речи. / пер. с англ. / под ред. В. Усика.-М., 1985.

70. Кириллов A.B. Сравнительная оценка тембровых характеристик музыкальных инструментов// Акуст. журнал, 1990, т. 36, вып. 1. С. 31 -35.

71. Козадаев Б. П., Михайлова Н. Н., Тангян А. С. Архитектура периферийного звукового процессора. // Анализ, распознавание и синтез речи. М., ВЦ АН СССР, 1987. С. 70-79.

72. Ковалгин Ю. А. Стереофония.- М.: Радио и связь, 1989.- 272 с.

73. Колдаев П. Микрофоны фирмы SONI// IN/ OUT, 1993. № 2(4).- С. 42 -44, №3-4(5-6).-С. 46-47.

74. Коновальчик Д. "Эффект Виталия Палыча" или Первые MIDI-впечатления// Компьютерра, 1997. № 46. - С. 66 - 67.

75. Кононов С. MIDI-клавиатура для мультимедиа-компьютеров и MIDI-синтезаторов// Радио, 1997. № 3. - С. 40 - 42, № 4. - С. 42 - 43.

76. Козюренко Ю.И. Звукозапись с микрофона.- М: Радио и связь, 1988. -112 с.

77. Кочнева И.С., Яковлева A.C. Вокальный словарь. JL: Музыка, 1988. -68 с.

78. Красильников И. О чём может рассказать музыкальный тембр// Искусство в школе, 1993. № 6. - С. 6 -13.

79. Кубат К. Звукооператор-любитель. М.: Энергия, 1978. - 191 с.

80. Курило А., Михайлов А. Музыкальная студия на компьютере// Мир ПК, 1996.- №3.- С. 170- 179.

81. Курило А. Аудиомания//Мир ПК, 1997. № 1. - С. 168 - 182.

82. Курило A. StudioCard// Мультимедиа, 1997. № 1-2. - С. 77.

83. Калганов А. Системы мультимедиа сегодня. //Hard and Soft. 1995 № 4.

84. Кирмайер М. Мультимедиа, пер с нем. СПб.: BHV, С.Петербург, 1994.

85. Компьютер и музыкальный синтезатор. Синтезатор Yamaha CSlx. //Компьютер ИНФО 1997 № 8.

86. Компьютер и музыкальный синтезатор. Синтезатор RolandXP-10. //Компьютер ИНФО 1997 № 9.

87. Компьютер и музыкальный синтезатор. Синтезатор Alesis QS6. //Компьютер ИНФО 1997 № 10.

88. Кристал В. Yamaha VL 70m. Физическое моделирование первый подход к снаряду. //Музыкальное оборудование 1997 № 4.

89. Кристал В. Yamaha REV 5000. Партию ревербератора исполняет. //Музыкальное оборудование 1997 № 6.

90. Колмогоров А. Н., Автоматы и жизнь. «Техника — молодежи» № 10 -11,1961.

91. Литягина Л.А., Наумов Н.А. Элементы компьютерного творчества. Взаимное отображение музыкальных и графических средств. Препринт № 14,1995 г. Москва, ИПМ им. М.В.Келдыша РАН.

92. Лазарев С.Л. Електронна музыка и синтезатори. София. - Техника, 1986.- 190 с.

93. Малафеев П.В. "Химчистка" для звука// Мир ПК, 1995.- № 9.- С. 166 -170.

94. Мансфельдерс Э. Музыка, речь и компьютер: Пер. с нем.-Киев: BHV, 1995.-308 с.

95. Медведовский Д.С., Гузевич О.Н. Электрогитара и усилитель. М.: Энергия, 1974.- 112 с.

96. Мансфельдерс Э. Музыка, речь и компьютер, пер.с нем. Киев: BHV, 1995.

97. Мармарас Н., Павар Б.,Ксантудакис Т. Особенность восприятия и синтез музыки. //Психологический журнал. 1987 т.8, № 1.

98. Меерзон Б.Я. Основы электроакустики и магнитная запись звука. М.: Гос. Ком. по телевидению и радиовещанию, 1973. - 204 с.

99. Михайлов А.Г., Шилов B.JI. Практический англо-русский словарь по электронной и компьютерной музыке. М.: Малое предприятие "Русь", фирма "МАГ", 1991.- 115 с.

100. Монахов Д. Наглядный аранжировщик// Домашний компьютер, 1997. -№5.-С. 36-40.

101. Монахов Д. "Оркестр в коробке" игрушка- Обучалка- Инструмент-// Домашний компьютер, 1997. - № 3. - С. 30-35.

102. Мосиенко О. Микрофоны фирмы AKG// IN/ OUT, 1993. № 1(3). - С. 32-34.

103. Мосиенко О. Применение временной задержки// IN/ OUT, 1993. № 1(3).-С. 50- 52, 54.

104. Моль А.,Фукс В.,Кесслер М. Исскусство и ЭВМ. М.,1975.

105. Моль А. Теория информации и эстетическое восприятие.- М., 1966.

106. Монахов Д. Наглядный аранжировщик. //Домашний компьютер. 1997 №5.

107. Михайлов А. Г., Шилов В. J1. Практический англо-русский словарь по электронной и компьютерной музыке. -М., 1991.

108. Мурер Дж. Вопросы обработки сигналов при машинном синтезе музыки. Обзор. // ТИИЭР, 1977, т. 65, №8.

109. Мэтьюз М., Пирс Дж. Компьютер в роли музыкального инструмента. // В мире науки. 1987, #4. С. 72-80.

110. Наумов Н. А., Садомсков Д. А. Методы компьютерной композиции. Препринт Института прикладной математики им. Келдыша РАН. М., 1994.

111. Никитин Б. Cakewalk Pro Audio 6.0 //Музыкальное оборудование. 1997 №6.

112. Никитин Б. Звуковые редакторы. //Музыкальное оборудование. 1997 №7.

113. Орган во времени и пространстве// Наука и жизнь, 1992. № 1. - С. 74 -80.

114. Павленко A. Sound Forge: шаг за шагом// Мультимедиа, 1997.- № 3-4.-С. 82 84.

115. Павленко A. Cool Edit: шаг за шагом// Мультимедиа, 1997.- № 5-6. С. 96 - 98.

116. Павленко A. WaveLab 1.5 и Sound Forge 4.0 новый стандарт редактирования звука// Мир ПК, 1997. - № 6. - С.72 - 182.

117. Павленко А. Многодорожечная запись в программе SAW Plus32// Мультимедиа, 1997.- № 8.- С. 90 95.

118. Павленко А. Конкретная музыка// Мир ПК, 1997. № 6. - С. 172 - 182.

119. Павленко А. Реставрация фонограмм с помощью программы DART Pro// Мир ПК, 1997. № 11. - С. 172 -1.

120. Павлов И. Интеллектуальная программа для "оживления" MIDI// IN/OUT, 1997.-№19-20.-С. 81.

121. Павленко A. Sound Forge: шаг за шагом. //Мультимедиа. 1997 № 3.

122. Павленко A. Cool Edit: шаг за шагом. //Мультимедиа. 1997 № 5.

123. Петелин Р., Петелин Ю. Звуковая студия в PC. М., 1998.

124. Петелин Ю.В., Петелин З.Ю. Персональный оркестр. в персональном компьютере. СПб.: Полигон, 1997.

125. Полякова Т.М., Лобова Н.И., Николаев В.О., Суслов Д.С. Разработка обучающих курсов в среде мультимедиа. //Приборы и системы управления. 1998 № 2.

126. Попов Д. Реализация пространства. //Музыкальное оборудование. 1998 №3.

127. Программа "Enhancer": моделирование исполнения. //Компьютер ИНФО, 1997/17.

128. Петелин Ю.В., Петелин Р.Ю. Персональный оркестр. в персональном компьютере. Санкт Петербург: Полигон, 1997.- 280 с.

129. Петров Е. Персональная студия реальность компьютерного творчества// IN/OUT, 1995.- № 13 -14.- С. 112 -118.

130. Петров Е. "Дочки-матери" под крышкой компьютера// IN/ OUT, 1996.-№ 15-16.-С. 15-16.

131. Печатнов Б., Сабуров С. Синтез частотных и временных характеристик в ЭМС// Радио, 1980. № 11. - С. 36 - 38, № 12. - С. 24 -27.

132. Профессиональные вокальные микрофоны Byetone// IN/ OUT, 1993. -№4(4).-С. 45.

133. Parc Ю.Н. Опыты по развитию внутризонного интонационного слуха. Тез. докл.международной научной конференции. Краснодар -Новороссийск. 1995.

134. Pare Ю.Н. Методика проверки интонационного слуха. Тез. докл.международной научной конференции. Краснодар Новороссийск. 1995.

135. Родионов A. Sound Blaster AWE-32 и студия внутри системного блока// Компьютер Пресс, 1995. №3. - С. 94 - 96.

136. Сапунов А., Аушев П. Устройства обработки звука. Проблемы и методы решения// IN/ OUT, 1993. № 1(3). - С. 66 - 67.

137. Сапунов А., Аушев П. Устройства обработки звука. Кроссовер// IN/ OUT, 1993.-№2(4).-С. 64-66.

138. Сведение в стерео// IN/ OUT, 1993. № 2(4). - С. 68 - 69.

139. Семакин Ф.В. Теория и практика звукорежиссуры. JI.: ЛИКИ, 1990. -183 с.

140. Сидоров И.Н., Дмитров A.A. Микрофоны и телефоны: Справочник.-М.: Радио и связь, 1993. 152 с.

141. Синклер Я. Введение в цифровую звукотехнику: Пер. с англ. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 80 с.

142. Сирота У. Четырёхканальная цифровая звукозапись// Мир ПК, 1995. -№4.-С. 170-171.

143. Система шумопонижения Dolby SR// IN/ OUT, 1993. № 2(4). - С. 60 -63.

144. Степанова И., Кальян В. Зачем музыке компьютер-// Советская музыка, 1989. № 2. - С. 21 - 23.

145. Студнев А. Цифровой синтез звука// Радио, 1991. № 5. - С. 42 - 46.

146. Субботкин М. Синхронизация: SMPTE Time Code// IN/ OUT, 1992. -№ 1.-С. 38,39, 54, 55, 60.

147. Субботкин М. Применение временной задержки// IN/ OUT, 1992. № 2. - С. 62 - 64, № 3-4(5-6). - С. 66 - 68.

148. Субботкин М. Живой звук// IN/OUT, 1993. № 2(4). - С. 38 - 40.

149. Субботин А. Новое в цифровой звукозаписи// IN/ OUT, 1993. № 3-4(5-6).-С. 12-14.

150. Трофимов А. Digidesingn Audiomedia 3. Цифровая звуковая система для шины PCI// IN/OUT, 1997.- № 19-20.- С. 60, 80.

151. Ульянич В. Заметки о компьютерной музыке// Муз. жизнь, 1990. № 15.-С. 6-7.

152. Уортингтон П., Попко Р. Как оборудовать домашнюю студию// Мир ПК, 1995.-№4.-С. 167- 168.

153. Федер Е. Фракталы. Пер. с англ.-М.: Мир, 1991.- 254 с.

154. Фёдоров A. Sound Blaster AWE-32// Компьютер Пресс, 1995.- № 1.- С. 34.

155. Фёдоров В. Cream Ware triple DAT. Система цифровой записи и редактирования// IN/ OUT, 1996. № 15-16. - С. 48 - 51.

156. Фролов A.B., Фролов Г.В. Мультимедиа для Windows.- М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1994. 284 с.

157. Фролов М.И. Мультимедиа в примерах. СПб.: BHV-Санкт-Петербург, 1996.- 128 с.

158. Хеллер Дэвид, Хеллер Дороти. Мультимедийные презентации в бизнесе К.: BHV, 1997. - 272 с.

159. Ханиш М. Cubase Audio 3.0 VST// Мультимедиа, 1997. № 1-2. - С. 75.

160. Харьковский А. Стохастические перекрёстки Яниса Ксенакиса// Сов. Музыка, 1991.-№7.-С. 36-40.

161. Хмельник Т. Только в Петербурге учат электронных музыкантов// Петровский курьер, 1997. № 27. - С. 6.

162. Храбан О. Лампы или транзисторы // Радио, 1997. № 2. - С. 12 -14;

163. Хэскин Д. Sound Blaster. М.: Компьютер, ЮНИТИ, 1996. - 294 е.;

164. Цифровая рабочая аудиостанция SSHDR1// Техника кино и телевидения, 1997. № 11. - С. 61.

165. Шипилов А. Хорошо темперированный PC// Компьютерра, 1997. № 46. - С. 63 - 65.

166. Шкритек П. Справочное руководство по звуковой схемотехнике/ Пер. с нем. И.Д. Гурвица; Под ред. A.C. Городникова. М.: Мир, 1991. - 445 с.

167. Щербина В. И. Цифровая звукозапись. М.: Радио и связь, 1989. - 190 с.

168. Оппенгейм А., Шафер Р. Цифровая обработка сигналов. / пер. с англ. -М., 1979.

169. Организация цифрового интерфейса MIDI: описание и реализация (под общей редакцией В. Ю. Матеу). Препринт Института проблем информатики АН СССР. М., 1988, 28 с.

170. Родионов А. Б. Компьютер в музыкальном творчестве. // В мире музыкальных компьютеров. 1988, №1. С. 56-59.

171. Синклер Ян. Введение в цифровую звукотехнику. М., 1990.

172. Шилов В. MIDI-сообщения. // IN/OUT, 1(3), 2(4), 1993. С. 58-59, 66.

173. Шпигельман Дж. Компьютер в руках музыканта. // Музыкальная жизнь, 1989, №2. С. 21-22.

174. ЭВМ и проблемы музыкального образования. Сб. трудов. Вып. 8. -Новосибирск, 1989.

175. Человеческая память работает не по-компьютерному. Michael Spivey, Cornell University, 29 июня 2005, http://www.membrana.ru/lenta/74812.

176. Application of fractals and chaos. Springer-Verlag, Berlin, 1993.

177. Boom M. Music through MIDI. Washington, 1987.

178. Gerigk H.Wurfe-muzik Ibid. 1934 N-7/8.

179. Lowenstein P.Mozart-Kuriosa Z.Musikwissenschaft. 1930 N-6.