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摘 要：从二十世纪中叶起，人工智能技术就开始渗透到编曲领域，主要以三种形式表现： 智能和弦，编曲流程中的前期智能形式;智能音色，半智能化编曲的重要形式;智能织体，编曲智能化的实际体现。人工智能技术的运用，大大提高了音乐编曲的效率与效果。
关键词：人工智能;编曲;应用
2017年5月，世界排名第一的中国围棋选手柯洁对战人工智能棋手AlphaGo，结果以0：3完败人工智能。这次人机大战使得人们的讨论焦点集中在人工智能领域，在惊叹AlphaGo计算精准、运筹帷幄的同时，憧憬着未来人工智能发展对我们社会生活的各种影响。人工智能并不是新生事物，而是早在二十世纪中叶就诞生了，它是研究智能机器与机器智能的一门高技术多学科的综合性科学，经过几十年的技术发展已经深入到社会的各行各业，比如智能家居、无人驾驶、语音识别、自动化生产等。在音乐制作领域，自从计算机介入后，一代又一代的音乐工程师为了实现高度智能化的音乐创制，付出了不懈的努力。2018年1月初，由人工智能完成的第一张商业发行的音乐专辑《Hello World》便是这种努力的结晶。人工智能在音乐制作领域中的应用情况如何，以及它们结合工作的原理是什么，本文试图梳理人工智能在音乐编曲领域中的应用情况，以回答这些问题。
一、智能和弦：编曲的前期智能形式
一首成品音乐的生产创制过程通常是这样的：词作者写出歌词，再由曲作者进行谱曲，这就产生了一首歌曲最初的文本稿子;然后由音乐制作人进行配器编曲，做出音乐伴奏，接下来由歌手、乐手录音进行最后阶段的缩混工作，最后由母带工程师打磨出最终的音乐成品。在这个过程中，可以看到音乐编曲环节是至关重要的。在数字化音乐制作之前，这个工作流程称为配器，就是将单旋律的歌曲编配成多乐器，由乐队乃至乐团演奏的总谱，这也是理论作曲课的“四大件”之一。自从计算机介入音乐制作领域以及MIDI技术的广泛而又有深度的运用，现在的音乐配器可以超越理论作曲的范畴，从而实现有声编配。即借助电脑一边配器、一边进行实时听辨，即见即所得、即听即所得，配乐完成后既可以得到乐队演奏用的总谱也可以导出数字格式的有声音乐，人们习惯称这一工作流程为“编曲”。
可以看出，编曲只是音乐制作流程的一部分，是将乐谱化的歌曲变成有声音乐的关键步骤。如果要考察人工智能在音乐编曲中的应用情况，我们就要将其工作流程进行细分。通常编曲都要涉及以下几个关键步骤与内容，即和弦编配、音色的选择与配置、音型织体的编写等。因此我们考察的目标锁定在这几项主要的编曲内容上，首先我们来看看编曲工作中的和弦编配。
和弦编配，就是以小节或节拍为单位，给每一、两拍或是一小节按照一定的功能逻辑关系进行配置和弦，然后所有的乐器演奏都将按所配和弦进行演奏。它是编曲的第一步，是将单旋律音乐进行织体化演奏的基础，是乐器音色纵向音高叠加的框架基础。和弦编配的好与不好直接关系到音乐的可听度以及整首歌曲的艺术品味。
目前最为人知的智能化和弦编配工具是Steinberg公司旗下音乐制作平台Cubase中的和弦助手Chord Assistant，它根据和弦进行、关系远近、五度循环等理论能为编曲提供和弦选配建议。不管是普通流行音乐风格类型还是爵士乐类型，均可提供有益的编配建议，这一工具不仅解决了部分编曲者音乐基础知识薄弱的问题，同时配合和弦轨的使用能够大大提升編曲的效率。
其他市面上流行的智能和弦工具还有Plugin Boutique Scaler、Suggester等。Plugin Boutique Scaler是一款专为Mac用户设计的和弦音频插件，是一个快速、直观、强大的作曲助手，内置多种和弦进行、上千个音阶与模式、预置了多种不同风格类型、可以与VST和AU等插件兼容，是配置和弦的好帮手。Suggester同样是MAC系统下和弦配置工具，它可以协助创作歌曲与和弦，帮助找到合适的和弦，既高效又有趣。
可以看到，在编曲的最初阶段，即和弦配置中，人工智能技术已经不同程度地运用进来了。虽然从事职业编曲的音乐人通常都具备比较专业的音乐素养，不需要太多依赖智能和弦编配工具，但对于那些没有专业知识背景而又想从事音乐编曲的入门作者而言却是福音，可以提供非常有益的帮助。虽然智能和弦还没有完全替代人类的工作，但为艺术创作留下个性空间的同时，丰富了编曲者的编创思路。
二、智能音色：半智能化编曲的重要手段
编曲工作在和弦配置后，接下来的流程就是进行音色配置以及音色演奏了。音色的人工智能化进程一直在持续，从最初级的步进音序到模版演奏，再到动作探测，一直朝着智能响应、人性化演奏的方向发展。
现在主流的智能音色都是内置演奏模版，即或长或短的演奏乐句，只需一个音或者一个和弦就可以触发该乐器的乐句循环演奏。比如steinberg公司早期开发的虚拟乐手系列：虚拟吉他手（Virtual Guitarist）、虚拟电吉他手（Virtual Guitarist Electric Edition）、虚拟鼓手（Groove Agent）、虚拟贝斯手（Virtual Bassist）等，均可用不同和弦触发乐器的自动演奏。当然，现在这些虚拟乐手都已经停产了，因为steinberg公司将智能乐句的模式发展到了新的阶段。即将所有的智能演奏都植入到兼具综合音源属性的采样器HALion上，在HALion里能够进行智能演奏的不仅仅是吉他、贝司、鼓等乐器，而是所有种类的乐器均可激活智能演奏模式。
此外，苹果公司在智能音色的开发上也是不遗余力，并且很有自己的特色，比如跨平台研发。苹果公司综合自己在手机、平板中的优势，开发出许多触摸虚拟乐器，比如在iPad里的音乐应用GarageBand，就集成了诸如智能钢琴、智能吉他、智能鼓手等西洋虚拟智能乐器，同时还开发出中国民族器乐如二胡、琵琶等可触摸虚拟乐器。与MAC平台的Logic互通，实现立体化的智能音色演奏体系。 当然，市面上除了这两家公司之外，还有许多的乐器音色开发厂商都在推动智能音色的发展，比如Musiclab公司开发的虚拟吉他手RealGuitar、ToonTrack公司推出的虚拟钢琴手EZKeys，Native Instruments公司推出的ACTION STRINGS/SESSION HORNS等，都是集成了演奏乐曲，通过和弦来进行触发演奏。还有的厂商将动作智能探测技术应用到音色的制作上，比如Best Service公司开发的小提琴音色Chris Hein Solo Violin，可以通过对键盘演奏的动作进行预判来调用不同的音色技法演奏样本，以此获得更为细腻的音色演奏。
总之，智能音色种类繁多、不胜枚举，归结其特点就是将乐器音色与演奏织体合二为一的属性。在选择音色的同时，也可以选择演奏音型，这样就可以在已配和弦的框架下快速完成音色的织体演奏。
三、智能织体：编曲智能化的实际体现
音乐的本质，在一定程度上可以理解为各乐器音色在纵向音高坐标上，按和弦音排列后在横向时间坐标上的流动过程，这种纵向音高排列与横向时间坐标上的演奏进程就构成了一张网，也就是我们常说的“音乐织体”。在智能编曲刚开始发展的时候，就有人设想，能不能先设定好纵向演奏的和弦，然后用预设好的演奏织体按已设的和弦进行演奏，这就成自己做的音乐了。于是，自动伴奏就应运而生了。
自动伴奏相对于智能音色而言，更加的全面，因为演奏织体中包含了某种风格类型的所有乐器音色。通俗地讲，它使编曲变得更加“傻瓜”了，从另一个角度看，这实际上是编曲智能化的一种体现。
率先应用自动伴奏技术的是在硬件领域，即电子琴的开发与应用上。它使电子琴的演奏与教育得到较为广泛的普及与推广，现今甚至成为了电子琴的标准配置。
用电子琴的自动伴奏能够进行现场的演出，但要用它进行音乐制作，硬件设备所具有的缺陷也暴露出来。比如设备连接的底噪、演奏的不可编辑性等，于是，装在计算机里的自动伴奏软件就被研发出来了。现在市面上最有代表性的智能作曲软件是PG Music公司开发的Band in a box，用它进行编曲的流程很简单：首先按小节/节拍输入和弦，然后再选择一个风格演奏类型，接着设置好段落格式，这样一首歌曲的伴奏就做出来了。当然，除了这种半智能化的作曲模式外，Band in a box还可以完全自主地按照所设音乐条件自动生成带旋律的音乐，这是高智能的自动作曲模式。
Band in a box自动编曲依赖的是国际通用的MIDI标准，能够导出标准的MIDI文件。但是随着插件音源的兴起，许多好的音源并不能应用进来，因此PG Music公司在Band in a box自动作曲的技术上又开发出了RealBand，结合虚拟音源与真实音轨，可以获得高品质的声音，这把智能音乐的创制又推进到了一个新的阶段。除了Band in a box外，也还有很多跨平台开发的智能作曲软件，比如魔音智能作曲、ChordMusic、JAMMER等，但它们的普及推广程度远不及前者。
四、结语
人工智能技术已经深入到音乐编曲的各个流程之中，不但大大推动了编曲技术的革新发展，同时也将编曲的工作效率、效果进行了较大提升。当然，我们也应该看到，人工智能技术的应用从来都是在人们的取舍之中，艺术作品的个性空间是艺术家们最后的一块自留地。现阶段，我们鼓励人工智能技术的发展并使其协助艺术创作，而不是取代人类的艺术创造。
参考文献：
[1]陈怡雨.人工智能及其在音乐教育中的应用[D].北京：中国音乐学院，2017.
[2]付晓东.音乐人工智能的伦理思考——算法作曲的“自律”与“他律”[J].艺术探索，2018（5）：102-106.
[3]陳根方.面向音乐艺术院校研究生的“音乐与人工智能”科普课程[J].计算机教育，2019（6）：109-112.
作者简介：文海良，湖南科技大学艺术学院讲师，主要从事计算机音乐研究。
关键词：人工智能;编曲;应用
2017年5月，世界排名第一的中国围棋选手柯洁对战人工智能棋手AlphaGo，结果以0：3完败人工智能。这次人机大战使得人们的讨论焦点集中在人工智能领域，在惊叹AlphaGo计算精准、运筹帷幄的同时，憧憬着未来人工智能发展对我们社会生活的各种影响。人工智能并不是新生事物，而是早在二十世纪中叶就诞生了，它是研究智能机器与机器智能的一门高技术多学科的综合性科学，经过几十年的技术发展已经深入到社会的各行各业，比如智能家居、无人驾驶、语音识别、自动化生产等。在音乐制作领域，自从计算机介入后，一代又一代的音乐工程师为了实现高度智能化的音乐创制，付出了不懈的努力。2018年1月初，由人工智能完成的第一张商业发行的音乐专辑《Hello World》便是这种努力的结晶。人工智能在音乐制作领域中的应用情况如何，以及它们结合工作的原理是什么，本文试图梳理人工智能在音乐编曲领域中的应用情况，以回答这些问题。
一、智能和弦：编曲的前期智能形式
一首成品音乐的生产创制过程通常是这样的：词作者写出歌词，再由曲作者进行谱曲，这就产生了一首歌曲最初的文本稿子;然后由音乐制作人进行配器编曲，做出音乐伴奏，接下来由歌手、乐手录音进行最后阶段的缩混工作，最后由母带工程师打磨出最终的音乐成品。在这个过程中，可以看到音乐编曲环节是至关重要的。在数字化音乐制作之前，这个工作流程称为配器，就是将单旋律的歌曲编配成多乐器，由乐队乃至乐团演奏的总谱，这也是理论作曲课的“四大件”之一。自从计算机介入音乐制作领域以及MIDI技术的广泛而又有深度的运用，现在的音乐配器可以超越理论作曲的范畴，从而实现有声编配。即借助电脑一边配器、一边进行实时听辨，即见即所得、即听即所得，配乐完成后既可以得到乐队演奏用的总谱也可以导出数字格式的有声音乐，人们习惯称这一工作流程为“编曲”。
可以看出，编曲只是音乐制作流程的一部分，是将乐谱化的歌曲变成有声音乐的关键步骤。如果要考察人工智能在音乐编曲中的应用情况，我们就要将其工作流程进行细分。通常编曲都要涉及以下几个关键步骤与内容，即和弦编配、音色的选择与配置、音型织体的编写等。因此我们考察的目标锁定在这几项主要的编曲内容上，首先我们来看看编曲工作中的和弦编配。
和弦编配，就是以小节或节拍为单位，给每一、两拍或是一小节按照一定的功能逻辑关系进行配置和弦，然后所有的乐器演奏都将按所配和弦进行演奏。它是编曲的第一步，是将单旋律音乐进行织体化演奏的基础，是乐器音色纵向音高叠加的框架基础。和弦编配的好与不好直接关系到音乐的可听度以及整首歌曲的艺术品味。
目前最为人知的智能化和弦编配工具是Steinberg公司旗下音乐制作平台Cubase中的和弦助手Chord Assistant，它根据和弦进行、关系远近、五度循环等理论能为编曲提供和弦选配建议。不管是普通流行音乐风格类型还是爵士乐类型，均可提供有益的编配建议，这一工具不仅解决了部分编曲者音乐基础知识薄弱的问题，同时配合和弦轨的使用能够大大提升編曲的效率。
其他市面上流行的智能和弦工具还有Plugin Boutique Scaler、Suggester等。Plugin Boutique Scaler是一款专为Mac用户设计的和弦音频插件，是一个快速、直观、强大的作曲助手，内置多种和弦进行、上千个音阶与模式、预置了多种不同风格类型、可以与VST和AU等插件兼容，是配置和弦的好帮手。Suggester同样是MAC系统下和弦配置工具，它可以协助创作歌曲与和弦，帮助找到合适的和弦，既高效又有趣。
可以看到，在编曲的最初阶段，即和弦配置中，人工智能技术已经不同程度地运用进来了。虽然从事职业编曲的音乐人通常都具备比较专业的音乐素养，不需要太多依赖智能和弦编配工具，但对于那些没有专业知识背景而又想从事音乐编曲的入门作者而言却是福音，可以提供非常有益的帮助。虽然智能和弦还没有完全替代人类的工作，但为艺术创作留下个性空间的同时，丰富了编曲者的编创思路。
二、智能音色：半智能化编曲的重要手段
编曲工作在和弦配置后，接下来的流程就是进行音色配置以及音色演奏了。音色的人工智能化进程一直在持续，从最初级的步进音序到模版演奏，再到动作探测，一直朝着智能响应、人性化演奏的方向发展。
现在主流的智能音色都是内置演奏模版，即或长或短的演奏乐句，只需一个音或者一个和弦就可以触发该乐器的乐句循环演奏。比如steinberg公司早期开发的虚拟乐手系列：虚拟吉他手（Virtual Guitarist）、虚拟电吉他手（Virtual Guitarist Electric Edition）、虚拟鼓手（Groove Agent）、虚拟贝斯手（Virtual Bassist）等，均可用不同和弦触发乐器的自动演奏。当然，现在这些虚拟乐手都已经停产了，因为steinberg公司将智能乐句的模式发展到了新的阶段。即将所有的智能演奏都植入到兼具综合音源属性的采样器HALion上，在HALion里能够进行智能演奏的不仅仅是吉他、贝司、鼓等乐器，而是所有种类的乐器均可激活智能演奏模式。
此外，苹果公司在智能音色的开发上也是不遗余力，并且很有自己的特色，比如跨平台研发。苹果公司综合自己在手机、平板中的优势，开发出许多触摸虚拟乐器，比如在iPad里的音乐应用GarageBand，就集成了诸如智能钢琴、智能吉他、智能鼓手等西洋虚拟智能乐器，同时还开发出中国民族器乐如二胡、琵琶等可触摸虚拟乐器。与MAC平台的Logic互通，实现立体化的智能音色演奏体系。 当然，市面上除了这两家公司之外，还有许多的乐器音色开发厂商都在推动智能音色的发展，比如Musiclab公司开发的虚拟吉他手RealGuitar、ToonTrack公司推出的虚拟钢琴手EZKeys，Native Instruments公司推出的ACTION STRINGS/SESSION HORNS等，都是集成了演奏乐曲，通过和弦来进行触发演奏。还有的厂商将动作智能探测技术应用到音色的制作上，比如Best Service公司开发的小提琴音色Chris Hein Solo Violin，可以通过对键盘演奏的动作进行预判来调用不同的音色技法演奏样本，以此获得更为细腻的音色演奏。
总之，智能音色种类繁多、不胜枚举，归结其特点就是将乐器音色与演奏织体合二为一的属性。在选择音色的同时，也可以选择演奏音型，这样就可以在已配和弦的框架下快速完成音色的织体演奏。
三、智能织体：编曲智能化的实际体现
音乐的本质，在一定程度上可以理解为各乐器音色在纵向音高坐标上，按和弦音排列后在横向时间坐标上的流动过程，这种纵向音高排列与横向时间坐标上的演奏进程就构成了一张网，也就是我们常说的“音乐织体”。在智能编曲刚开始发展的时候，就有人设想，能不能先设定好纵向演奏的和弦，然后用预设好的演奏织体按已设的和弦进行演奏，这就成自己做的音乐了。于是，自动伴奏就应运而生了。
自动伴奏相对于智能音色而言，更加的全面，因为演奏织体中包含了某种风格类型的所有乐器音色。通俗地讲，它使编曲变得更加“傻瓜”了，从另一个角度看，这实际上是编曲智能化的一种体现。
率先应用自动伴奏技术的是在硬件领域，即电子琴的开发与应用上。它使电子琴的演奏与教育得到较为广泛的普及与推广，现今甚至成为了电子琴的标准配置。
用电子琴的自动伴奏能够进行现场的演出，但要用它进行音乐制作，硬件设备所具有的缺陷也暴露出来。比如设备连接的底噪、演奏的不可编辑性等，于是，装在计算机里的自动伴奏软件就被研发出来了。现在市面上最有代表性的智能作曲软件是PG Music公司开发的Band in a box，用它进行编曲的流程很简单：首先按小节/节拍输入和弦，然后再选择一个风格演奏类型，接着设置好段落格式，这样一首歌曲的伴奏就做出来了。当然，除了这种半智能化的作曲模式外，Band in a box还可以完全自主地按照所设音乐条件自动生成带旋律的音乐，这是高智能的自动作曲模式。
Band in a box自动编曲依赖的是国际通用的MIDI标准，能够导出标准的MIDI文件。但是随着插件音源的兴起，许多好的音源并不能应用进来，因此PG Music公司在Band in a box自动作曲的技术上又开发出了RealBand，结合虚拟音源与真实音轨，可以获得高品质的声音，这把智能音乐的创制又推进到了一个新的阶段。除了Band in a box外，也还有很多跨平台开发的智能作曲软件，比如魔音智能作曲、ChordMusic、JAMMER等，但它们的普及推广程度远不及前者。
四、结语
人工智能技术已经深入到音乐编曲的各个流程之中，不但大大推动了编曲技术的革新发展，同时也将编曲的工作效率、效果进行了较大提升。当然，我们也应该看到，人工智能技术的应用从来都是在人们的取舍之中，艺术作品的个性空间是艺术家们最后的一块自留地。现阶段，我们鼓励人工智能技术的发展并使其协助艺术创作，而不是取代人类的艺术创造。
参考文献：
[1]陈怡雨.人工智能及其在音乐教育中的应用[D].北京：中国音乐学院，2017.
[2]付晓东.音乐人工智能的伦理思考——算法作曲的“自律”与“他律”[J].艺术探索，2018（5）：102-106.
[3]陳根方.面向音乐艺术院校研究生的“音乐与人工智能”科普课程[J].计算机教育，2019（6）：109-112.
作者简介：文海良，湖南科技大学艺术学院讲师，主要从事计算机音乐研究。