音樂人工智能應用及發展策略研究

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【摘要】隨著科技的不斷發展，人工智能的發展日趨成熟，并開始逐漸走進了人們的生活當中。人工智能作為計算機學科的一個分支，主要作用在于對人類的智能進行開發和拓展，它在研究的過程中不僅涉及到多種學科，還涉及到多個領域，是一門綜合性學科。近年來，人工智能在各個領域都得到了應用，給人們的生活帶來了便利，其中，人工智能在音樂領域的應用也開始變得越來越廣泛，例如人工智能作曲，還有在音樂教育和音樂傳播過程中的應用，這些方面應用對整個音樂領域以及音樂產業的發展產生了積極的影響。針對這一現象，本文將從人工智能這一學科的誕生和發展引入，以人工智能在音樂創作、音樂教育、音樂傳播三個方面的實際應用為例進行探究，并思考其中的價值和局限性以及未來人工智能將如何更好地應用于音樂領域的相關發展策略。

【關鍵詞】人工智能；音樂創作；音樂教育；音樂傳播

近年來，隨著社會科技的不斷發展，人工智能的發展也愈加迅速，并滲透進各個領域。人工智能早期在歐美、日本地區發展迅速，人工智能最先起步于這些地區，因而這些地區有著一定的發展優勢。盡管我國人工智能發展起步較晚，但近幾年我國的人工智能得到了飛速的發展，并開始應用于各個行業、各個領域。如今我國已經邁入了“互聯網+”“大數據+”的時代，同時人工智能也逐漸滲透進醫療、自動駕駛、娛樂、服務業等各個領域，給人們帶來了全新的生活體驗。可以說，我國的人工智能發展已經對我們的日常生活產生了巨大的影響，人們在不知不覺中已經漸漸離不開人工智能。人工智能的飛速發展對我國的音樂產業的發展產生了直接的影響。近年來，我國的音樂產業穩步發展，越來越多的音樂綜藝、原創音樂人開始涌現，這使得整個音樂產業成為了我國文化產業中的中堅力量。人工智能在音樂領域的應用，對音樂產業的發展既是機遇，也是挑戰。人工智能不僅可以幫助人們自動作曲，還可以向人們推薦個性化的音樂，同時，智能樂器的應用對音樂教育也起到了很大的協助作用。因此，人工智能在音樂領域的應用大大便利了人們的生活，提升了原創音樂人們的創作效率。但音樂人工智能也存在著其自身的局限性，比如涉及到人類情感時，會產生相關的倫理問題。自動作曲也對音樂者發起了新的挑戰，未來原創音樂人是否會被人工智能所取代，這是一個需要思考和解決的問題。由此可見，人工智能在音樂領域的應用是一個值得探究和思考的問題。

一、人工智能的發展現狀

（一）人工智能的誕生與發展在研究人工智能是如何應用于音樂領域并實現其價值這一問題之前，就需要了解人工智能是什么，它是如何誕生的。人工智能（ArtificialIntelligence），英文縮寫為AI。它是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智能這一概念的首次提出是在1956年，它是計算機科學的一個分支，涉及了哲學、認知科學、數學、神經生理學、心理學等一系列學科，所以它也是一門極富挑戰性的學科。從1956年人工智能正式被提出以來，人工智能經歷了50余年的發展，成為了一門交叉和前沿的科學。雖然現在人工智能的發展越來越迅速，也取得了很多突破，但人工智能在這50多年的發展歷程中，并不是一帆風順的，在其間經歷了多次的瓶頸，科學家們在不斷地思考如何對其研究，以便解決機器學習的問題。對此，科學家們對于人工智能的理論研究分為了連接學派、行動學派和符號學派三大學派，以此來對人工智能這門學科進行更細致的研究。

（二）人工智能的研究與應用科學家們在對人工智能進行理論研究的同時，人工智能也逐漸應用到了人們的實際生活當中。早在20世紀50年代，那個時候計算機剛剛出現，美國的化學博士LejarenHiller已經開始利用計算機作曲，這應該算是人工智能在音樂領域最早的嘗試。除了音樂領域，人工智能在人機對弈、模式識別、自動工程以及知識工程等領域都有著不少的成果。例如，現在越來越多的機器人開始代替人類工作，教育類的機器人可以幫助有學習障礙的人學習，為他們定制個性化的學習方案；服務類的機器人可以為客人點菜、上菜、結賬，還可以按照設定的程序做出美味的食物；醫療類的機器人可以精確地找到需要進行手術的部位，大大降低醫生手術的風險，等等。還有在自動工程領域的自動駕駛，相比于人工駕駛不僅更安全，還可以大大提升效率，以節省時間。由此看來，人工智能已經切實地進入并改善了人們的生活，給人們的生活提供了許多便利以及新的體驗。

（三）人工智能與音樂科技談到人工智能在音樂領域的應用，就不得不提到音樂科技。音樂科技是一個交叉學科，分為藝術和科技兩個部分。藝術部分主要研究的是利用各種音頻軟件進行音樂創作與制作；而科技的部分主要研究的是利用計算機技術為音樂制作提供技術支持。近年來，數字音樂占到了音樂產業中一個十分龐大的比重，音頻的大數據與人工智能相結合產生了MIR，MIR以音樂聲學為基礎，基于音頻信號處理提取音頻特征，后端大量采用AI中的各種機器學習技術，這是音樂科技中最為重要的部分。有了MIR，我們可以將音樂作為一種信息去進行信息檢索，以便于我們對龐大的音樂庫進行分類，以及對音樂中的要素例如音高、節奏等進行更為細致的研究。除了MIR，目前的音樂科技還有AI作曲、歌聲合成技術以及數字音頻水印技術等，這些音樂科技盡管還不太完善，存在著一定的局限性，但它們對于音樂產業的發展起到了一定的推動作用，有著其自身的理論與實踐價值，在未來經過不斷完善以后將會得到廣泛的應用。

二、人工智能在音樂中的應用

（一）人工智能與音樂創作隨著計算機作曲技術的不斷發展，音樂創作又有了更多新的可能。在音樂人工智能出現之前，早期人們創作音樂的方式和步驟是十分煩瑣和復雜的，需要投入大量的時間精力；到了后來計算機作曲逐漸發展之后，人們的音樂創作開始變得更加方便快捷，創作出來的作品也更加的多元化；到了今天，音樂人工智能的出現對音樂創作來說又是實現了一個巨大的飛躍，通過人工智能的深度學習，音樂創作過程中的編曲、和聲、配器已經可以通過機器自行完成，大大提升了音樂創作的效率。2017年，全球第一張人工智能專輯《IAMAI》如期發行，這張專輯中的編曲部分完全是由人工智能所完成的，在與作者的作詞和旋律結合之后，聽起來和人類所創作的音樂作品并沒有什么不同，這說明人工智能是可以進行音樂創作的，甚至可以替代人類的音樂創作。人工智能之所以可以用來作曲，是因為它和傳統人類作曲有著相同的地方，它們都是依照一定的程序和步驟進行作曲的，因此也被稱為算法作曲。這種程序化的作曲思維可以追溯到西方音樂早期的發展歷史，從六音音階體系到巴洛克時期復調作品的嚴格對位，無不體現出音樂創作過程中的嚴密性以及程式化的特征。人工智能下的算法作曲不僅可以掌握作曲的步驟和技巧，還可以對音樂風格進行模仿并創作。因為音樂風格在本質上也是基于具體的作曲技術手段，當這些手段被數字化時，人工智能便可以模仿出不同音樂家的音樂風格，從而創作出不同風格的音樂。雖然音樂作品的風格可以被模仿，但是音樂人們創作歌曲時的情感暫時還不能夠被人工智能所掌握，所以，在未來人工智能對與人類音樂情感的識別和深度學習將成為人工智能作曲的所要攻克的一大關鍵點和難點。由此看來，盡管人工智能作曲為原創音樂人提供了便利，但其存在的局限性還是不能夠完全代替人類作曲，其功能還需進一步完善，實現更大的價值。

（二）人工智能與音樂教育科技的發展往往會帶動教育行業的發展，隨著人工智能的快速發展，智能教育的時代很快就會到來，多媒體教育的時代將成為歷史。人工智能將教育變得更加有趣和有創意，“人工智能+音樂教育”的模式正在逐漸普及起來，通過人工智能中的大數據分析，教師可以輕松地獲取每位學生不同的學習能力、學習興趣，從而對不同類型的學生實施個性化的教育方案，真正做到因材施教。人工智能在音樂教育方面有著諸多應用，其優勢主要體現在三個方面：首先，人工智能音樂學習軟件提升了音樂教學的趣味性。學生可以通過軟件中的視頻、音頻、練習等多種功能達到多維度的音樂學習效果，這樣不僅讓學生對音樂學習更有興趣，同時也提升了學習效率；其次，智能樂器的應用解決了音樂陪練的問題。只需一臺樂器，學生就可以從中學習樂器演奏的方法和技巧，在學生彈奏錯誤或是練習遇到瓶頸時，智能樂器可以通過學生本身的學習進度以及學習能力給出相應的學習策略，從而不用再擔心老師不在身邊而產生的練琴質量問題；最后，人工智能音樂教育降低了音樂創作的門檻。在音樂人工智能出現之前，音樂創作的難度對于一般大眾而言是比較高的，不僅需要學習樂理方面的理論知識，還需要掌握樂器的演奏，再加上音樂作品需要傳遞出個人情感的表達，這些知識技能是很難在沒有音樂基礎的情況下所獲得的。然而，隨著音樂人工智能的發展，越來越多人工音樂創作的軟件開始出現，逐漸解決了這一問題。例如，蝦米音樂App的探樂實驗室就可以根據用戶的節拍和聲音自動創作出一首屬于自己風格的音樂，這一功能讓沒有音樂基礎的大部分人群也能感受到音樂創作的樂趣。由此可見，無論是缺乏專業音樂知識技能的成人還是想要開始進行啟蒙音樂學習的兒童，都可以在音樂人工智能的幫助下自主學習甚至創作，打破了傳統音樂教學在時間和空間上的限制，在提升學習效率的同時也大大降低了學習成本，這對于提升我國全民的音樂素養以及音樂創作的普及程度都是很有幫助的。

（三）人工智能與音樂傳播說到人工智能在音樂傳播中的應用，其最主要的應用就是音樂推薦。在數字音樂時代，除了音樂版權，App內的音樂推薦服務在各大音樂App巨頭的競爭中顯得尤為重要。音樂推薦的功能可以讓用戶在聽自己喜歡的歌曲的同時，收到來自由大數據所推薦的用戶可能喜歡的音樂，從而拓展自己的個性化歌單。例如，網易云音樂App除了常規的私人電臺功能以外，還加入了“心動模式”這一播放模式，當你開啟心動模式時，你所聽到的歌曲列表大多還是由本來的個人喜歡的歌單所組成，但中間會穿插一些根據個人喜好所推薦的歌單里所沒有的歌曲，這一模式就避免了聽歌聽膩的情況，同時還能在大多數時候聽到屬于自己的歌單，這無疑是一個基于音樂人工智能所應用的十分人性化的功能，不僅拓寬了用戶的音樂品味，還使得很多優秀的還沒有名氣的原創音樂人的作品也能夠被大眾在無意中聽到，從而讓更多的好音樂被發現。除了音樂推薦功能之外，各大音樂App還會在年終給用戶提供一份年度聽歌報告，在這份報告中記錄了每一位用戶在一年內的聽歌情況，包括今年聽的第一首歌、單曲循環最多的歌、最喜歡的歌手等數據都會精確地顯示在這份報告中，讓用戶們對自己這一年來的聽歌時間有了一個總結。當然，這份報告也是基于音樂人工智能的統計下所得出的。由此看來，音樂人工智能大大提升了音樂傳播的效率，人們可以通過音樂人工智能精準地聽到自己想聽的音樂，以適應快節奏的娛樂生活。

三、人工智能在音樂中的發展策略與局限性

（一）人工智能在音樂中應用的價值人工智能與音樂領域相結合，會加速整個音樂產業的發展，并實現音樂產業的升級。首先，人工智能作曲大大提升了音樂人的效率，免去了音樂制作過程中許多費時的部分；其次，人工智能促成了音樂教育行業的革新，音樂學習對于人們來說變得更加簡單便捷；最后，有了人工智能分析的大數據之后，我們可能不會再多花時間思考大眾喜歡聽什么樣的音樂，只要根據分析出的數據知道“是什么”就能夠直接知曉用戶的音樂喜好，并直接做出或是推送用戶想要的音樂。

（二）人工智能在音樂中應用的局限性盡管人工智能目前在音樂領域發展迅速，也取得了不少的成果，但還是有很多不足的方面，和人類創造的音樂還差很遠。比如，人工智能所創作出的歌曲還是較為機械化，缺乏人的情感；在短時間內創作的歌曲可聽性不高，讓一首歌達到能聽的程度需要花費較長時間；在壓縮和采樣的過程中會有明顯的噪音等。

（三）未來人工智能在音樂中應用的策略針對人工智能在音樂領域應用的過程中所存在的局限性，我想提出以下幾點關于人工智能在音樂領域的發展策略。首先，未來人工智能應該更加注重情感的學習，建立更多更完備的音樂情感識別模型，這樣人工智能創作出來的歌曲才會更加富有人類的感情，從而能夠引發人們內心的共鳴。其次，相關部門應該積極制定相關法律法規，切實解決人工智能創作的音樂作品的版權歸屬問題。最后，雖然人工智能在發展，但我國人工智能方面的人才還是較為稀缺，因此，各大高等院校應該開設音樂人工智能的相關專業，培養出更多“音樂+人工智能”的復合型人才，從而應對以后人工智能在音樂領域廣泛應用的這一變化趨勢。

四、小結

人工智能在經歷了漫長的發展之后，我們看到了其在音樂領域方方面面的應用，這些應用對整個音樂產業以及人們的生活都產生了巨大的影響，這些影響既是機遇，也是挑戰。人工智能在帶給原創音樂人便利的同時，也給原創音樂人帶來了可被替代的壓力。因此，原創音樂人們不僅要提升自身的專業素養，還要積極擁抱這個人工智能的時代，學習人工智能的相關知識與技能，做到人與機器的完美融合，從而創作出緊跟時代、不被淘汰的音樂作品。

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作者：王梓宸 單位：南京藝術學院