人工智能在音乐中的应用及其发展策略研究

 　　【摘要】随着科技的不断发展，人工智能的发展日趋成熟，并开始逐渐走进了人们的生活当中。人工智能作为计算机学科的一个分支，主要作用在于对人类的智能进行开发和拓展，它在研究的过程中不仅涉及到多种学科，还涉及到多个领域，是一门综合性学科。近年来，人工智能在各个领域都得到了应用，给人们的生活带来了便利，其中，人工智能在音乐领域的应用也开始变得越来越广泛，例如人工智能作曲，还有在音乐教育和音乐传播过程中的应用，这些方面应用对整个音乐领域以及音乐产业的发展产生了积极的影响。针对这一现象，本文将从人工智能这一学科的诞生和发展引入，以人工智能在音乐创作、音乐教育、音乐传播三个方面的实际应用为例进行探究，并思考其中的价值和局限性以及未来人工智能将如何更好地应用于音乐领域的相关发展策略。

　　【关键词】人工智能;音乐创作;音乐教育;音乐传播

　　【中图分类号】J60-05 【文献标识码】A 【文章编号】1002-767X(2020)22-0211-03

　　《天津音乐学院学报(天籁)》(季刊)创刊于1985年，是由天津音乐学院主办的学术刊物。坚持为社会主义服务的方向，坚持以马克思列宁主义、毛泽东思想和邓小平理论为指导，贯彻“百花齐放、百家争鸣”和“古为今用、洋为中用”的方针，坚持实事求是、理论与实际相结合的严谨学风。

　　近年来，随着社会科技的不断发展，人工智能的发展也愈加迅速，并渗透进各个领域。人工智能早期在欧美、日本地区发展迅速，人工智能最先起步于这些地区，因而这些地区有着一定的发展优势。尽管我国人工智能发展起步较晚，但近几年我国的人工智能得到了飞速的发展，并开始应用于各个行业、各个领域。如今我国已经迈入了“互联网+”“大数据+”的时代，同时人工智能也逐渐渗透进医疗、自动驾驶、娱乐、服务业等各个领域，给人们带来了全新的生活体验。可以说，我国的人工智能发展已经对我们的日常生活产生了巨大的影响，人们在不知不觉中已经渐渐离不开人工智能。

　　人工智能的飞速发展对我国的音乐产业的发展产生了直接的影响。近年来，我国的音乐产业稳步发展，越来越多的音乐综艺、原创音乐人开始涌现，这使得整个音乐产业成为了我国文化产业中的中坚力量。人工智能在音乐领域的应用，对音乐产业的发展既是机遇，也是挑战。人工智能不仅可以帮助人们自动作曲，还可以向人们推荐个性化的音乐，同时，智能乐器的应用对音乐教育也起到了很大的协助作用。因此，人工智能在音乐领域的应用大大便利了人们的生活，提升了原创音乐人们的创作效率。但音乐人工智能也存在着其自身的局限性，比如涉及到人类情感时，会产生相关的伦理问题。自动作曲也对音乐者发起了新的挑战，未来原创音乐人是否会被人工智能所取代，这是一个需要思考和解决的问题。由此可见，人工智能在音乐领域的应用是一个值得探究和思考的问题。

　　一、人工智能的发展现状

　　(一)人工智能的诞生与发展

　　在研究人工智能是如何应用于音乐领域并实现其价值这一问题之前，就需要了解人工智能是什么，它是如何诞生的。人工智能(Artificial Intelligence)，英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能这一概念的首次提出是在1956年，它是计算机科学的一个分支，涉及了哲学、认知科学、数学、神经生理学、心理学等一系列学科，所以它也是一门极富挑战性的学科。从1956年人工智能正式被提出以来，人工智能经历了50余年的发展，成为了一门交叉和前沿的科学。虽然现在人工智能的发展越来越迅速，也取得了很多突破，但人工智能在这50多年的发展历程中，并不是一帆风顺的，在其间经历了多次的瓶颈，科学家们在不断地思考如何对其研究，以便解决机器学习的问题。对此，科学家们对于人工智能的理论研究分为了连接学派、行动学派和符号学派三大学派，以此来对人工智能这门学科进行更细致的研究。

　　(二)人工智能的研究与应用

　　科学家们在对人工智能进行理论研究的同时，人工智能也逐渐应用到了人们的实际生活当中。早在20世纪50年代，那个时候计算机刚刚出现，美国的化学博士LejarenHiller已经开始利用计算机作曲，这应该算是人工智能在音乐领域最早的尝试。除了音乐领域，人工智能在人机对弈、模式识别、自动工程以及知识工程等领域都有着不少的成果。例如，现在越来越多的机器人开始代替人类工作，教育类的机器人可以帮助有学习障碍的人学习，为他们定制个性化的学习方案;服务类的机器人可以为客人点菜、上菜、结账，还可以按照设定的程序做出美味的食物;医疗类的机器人可以精确地找到需要进行手术的部位，大大降低醫生手术的风险，等等。还有在自动工程领域的自动驾驶，相比于人工驾驶不仅更安全，还可以大大提升效率，以节省时间。由此看来，人工智能已经切实地进入并改善了人们的生活，给人们的生活提供了许多便利以及新的体验。

　　(三)人工智能与音乐科技

　　谈到人工智能在音乐领域的应用，就不得不提到音乐科技。音乐科技是一个交叉学科，分为艺术和科技两个部分。艺术部分主要研究的是利用各种音频软件进行音乐创作与制作;而科技的部分主要研究的是利用计算机技术为音乐制作提供技术支持。近年来，数字音乐占到了音乐产业中一个十分庞大的比重，音频的大数据与人工智能相结合产生了MIR，MIR 以音乐声学为基础，基于音频信号处理提取音频特征，后端大量采用 AI 中的各种机器学习技术，这是音乐科技中最为重要的部分。有了MIR，我们可以将音乐作为一种信息去进行信息检索，以便于我们对庞大的音乐库进行分类，以及对音乐中的要素例如音高、节奏等进行更为细致的研究。除了MIR，目前的音乐科技还有AI作曲、歌声合成技术以及数字音频水印技术等，这些音乐科技尽管还不太完善，存在着一定的局限性，但它们对于音乐产业的发展起到了一定的推动作用，有着其自身的理论与实践价值，在未来经过不断完善以后将会得到广泛的应用。

　　二、人工智能在音乐中的应用

　　(一)人工智能与音乐创作

　　随着计算机作曲技术的不断发展，音乐创作又有了更多新的可能。在音乐人工智能出现之前，早期人们创作音乐的方式和步骤是十分烦琐和复杂的，需要投入大量的时间精力;到了后来计算机作曲逐渐发展之后，人们的音乐创作开始变得更加方便快捷，创作出来的作品也更加的多元化;到了今天，音乐人工智能的出现对音乐创作来说又是实现了一个巨大的飞跃，通过人工智能的深度学习，音乐创作过程中的编曲、和声、配器已经可以通过机器自行完成，大大提升了音乐创作的效率。2017年，全球第一张人工智能专辑《IAMAI》如期发行，这张专辑中的编曲部分完全是由人工智能所完成的，在与作者的作词和旋律结合之后，听起来和人类所创作的音乐作品并没有什么不同，这说明人工智能是可以进行音乐创作的，甚至可以替代人类的音乐创作。人工智能之所以可以用来作曲，是因为它和传统人类作曲有着相同的地方，它们都是依照一定的程序和步骤进行作曲的，因此也被称为算法作曲。这种程序化的作曲思维可以追溯到西方音乐早期的发展历史，从六音音阶体系到巴洛克时期复调作品的严格对位，无不体现出音乐创作过程中的严密性以及程式化的特征。人工智能下的算法作曲不仅可以掌握作曲的步骤和技巧，还可以对音乐风格进行模仿并创作。因为音乐风格在本质上也是基于具体的作曲技术手段，当这些手段被数字化时，人工智能便可以模仿出不同音乐家的音乐风格，从而创作出不同风格的音乐。虽然音乐作品的风格可以被模仿，但是音乐人们创作歌曲时的情感暂时还不能够被人工智能所掌握，所以，在未来人工智能对与人类音乐情感的识别和深度学习将成为人工智能作曲的所要攻克的一大关键点和难点。

　　由此看来，尽管人工智能作曲为原创音乐人提供了便利，但其存在的局限性还是不能够完全代替人类作曲，其功能还需进一步完善，实现更大的价值。

　　(二)人工智能与音乐教育

　　科技的发展往往会带动教育行业的发展，随着人工智能的快速发展，智能教育的时代很快就会到来，多媒体教育的时代将成为历史。人工智能将教育变得更加有趣和有创意，“人工智能+音乐教育”的模式正在逐渐普及起来，通过人工智能中的大数据分析，教师可以轻松地获取每位学生不同的学习能力、学习兴趣，从而对不同类型的学生实施个性化的教育方案，真正做到因材施教。人工智能在音乐教育方面有着诸多应用，其优势主要体现在三个方面：首先，人工智能音乐学习软件提升了音乐教学的趣味性。学生可以通过软件中的视频、音频、练习等多种功能达到多维度的音乐学习效果，這样不仅让学生对音乐学习更有兴趣，同时也提升了学习效率;其次，智能乐器的应用解决了音乐陪练的问题。只需一台乐器，学生就可以从中学习乐器演奏的方法和技巧，在学生弹奏错误或是练习遇到瓶颈时，智能乐器可以通过学生本身的学习进度以及学习能力给出相应的学习策略，从而不用再担心老师不在身边而产生的练琴质量问题;最后，人工智能音乐教育降低了音乐创作的门槛。在音乐人工智能出现之前，音乐创作的难度对于一般大众而言是比较高的，不仅需要学习乐理方面的理论知识，还需要掌握乐器的演奏，再加上音乐作品需要传递出个人情感的表达，这些知识技能是很难在没有音乐基础的情况下所获得的。然而，随着音乐人工智能的发展，越来越多人工音乐创作的软件开始出现，逐渐解决了这一问题。例如，虾米音乐App的探乐实验室就可以根据用户的节拍和声音自动创作出一首属于自己风格的音乐，这一功能让没有音乐基础的大部分人群也能感受到音乐创作的乐趣。

　　由此可见，无论是缺乏专业音乐知识技能的成人还是想要开始进行启蒙音乐学习的儿童，都可以在音乐人工智能的帮助下自主学习甚至创作，打破了传统音乐教学在时间和空间上的限制，在提升学习效率的同时也大大降低了学习成本，这对于提升我国全民的音乐素养以及音乐创作的普及程度都是很有帮助的。

　　(三)人工智能与音乐传播

　　说到人工智能在音乐传播中的应用，其最主要的应用就是音乐推荐。在数字音乐时代，除了音乐版权，App内的音乐推荐服务在各大音乐App巨头的竞争中显得尤为重要。音乐推荐的功能可以让用户在听自己喜欢的歌曲的同时，收到来自由大数据所推荐的用户可能喜欢的音乐，从而拓展自己的个性化歌单。例如，网易云音乐App除了常规的私人电台功能以外，还加入了“心动模式”这一播放模式，当你开启心动模式时，你所听到的歌曲列表大多还是由本来的个人喜欢的歌单所组成，但中间会穿插一些根据个人喜好所推荐的歌单里所没有的歌曲，这一模式就避免了听歌听腻的情况，同时还能在大多数时候听到属于自己的歌单，这无疑是一个基于音乐人工智能所应用的十分人性化的功能，不仅拓宽了用户的音乐品味，还使得很多优秀的还没有名气的原创音乐人的作品也能够被大众在无意中听到，从而让更多的好音乐被发现。除了音乐推荐功能之外，各大音乐App还会在年终给用户提供一份年度听歌报告，在这份报告中记录了每一位用户在一年内的听歌情况，包括今年听的第一首歌、单曲循环最多的歌、最喜欢的歌手等数据都会精确地显示在这份报告中，让用户们对自己这一年来的听歌时间有了一个总结。当然，这份报告也是基于音乐人工智能的统计下所得出的。

　　由此看来，音乐人工智能大大提升了音乐传播的效率，人们可以通过音乐人工智能精准地听到自己想听的音乐，以适应快节奏的娱乐生活。

　　三、人工智能在音乐中的发展策略与局限性

　　(一)人工智能在音乐中应用的价值

　　人工智能与音乐领域相结合，会加速整个音乐产业的发展，并实现音乐产业的升级。首先，人工智能作曲大大提升了音乐人的效率，免去了音乐制作过程中许多费时的部分;其次，人工智能促成了音乐教育行业的革新，音乐学习对于人们来说变得更加简单便捷;最后，有了人工智能分析的大数据之后，我们可能不会再多花时间思考大众喜欢听什么样的音乐，只要根据分析出的数据知道“是什么”就能够直接知晓用户的音乐喜好，并直接做出或是推送用户想要的音乐。

　　(二)人工智能在音乐中应用的局限性

　　尽管人工智能目前在音乐领域发展迅速，也取得了不少的成果，但还是有很多不足的方面，和人类创造的音乐还差很远。比如，人工智能所創作出的歌曲还是较为机械化，缺乏人的情感;在短时间内创作的歌曲可听性不高，让一首歌达到能听的程度需要花费较长时间;在压缩和采样的过程中会有明显的噪音等。

　　(三)未来人工智能在音乐中应用的策略

　　针对人工智能在音乐领域应用的过程中所存在的局限性，我想提出以下几点关于人工智能在音乐领域的发展策略。首先，未来人工智能应该更加注重情感的学习，建立更多更完备的音乐情感识别模型，这样人工智能创作出来的歌曲才会更加富有人类的感情，从而能够引发人们内心的共鸣。其次，相关部门应该积极制定相关法律法规，切实解决人工智能创作的音乐作品的版权归属问题。最后，虽然人工智能在发展，但我国人工智能方面的人才还是较为稀缺，因此，各大高等院校应该开设音乐人工智能的相关专业，培养出更多“音乐+人工智能”的复合型人才，从而应对以后人工智能在音乐领域广泛应用的这一变化趋势。

　　四、小结

　　人工智能在经历了漫长的发展之后，我们看到了其在音乐领域方方面面的应用，这些应用对整个音乐产业以及人们的生活都产生了巨大的影响，这些影响既是机遇，也是挑战。人工智能在带给原创音乐人便利的同时，也给原创音乐人带来了可被替代的压力。因此，原创音乐人们不仅要提升自身的专业素养，还要积极拥抱这个人工智能的时代，学习人工智能的相关知识与技能，做到人与机器的完美融合，从而创作出紧跟时代、不被淘汰的音乐作品。

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《人工智能在音乐中的应用及其发展策略研究》

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