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摘要：現今，影視音樂已成為影視劇創(chuàng)作的重要一環(huán)，同時，計算機技術也正強勢進入各行各業(yè)，因而用計算機技術開展影視作品中的音樂制作勢在必行。因此，本文先結合影視藝術的發(fā)展，說明采用計算機技術的必然性，然后結合深度學習技術提出一種適用于影視音樂制作的人工神經網絡結構，最后結合創(chuàng)作的作品，對影視作品中的音樂進行分析和設計，為計算機音樂制作的現代應用提供了新的思考。

關鍵詞：影視音樂制作；深度學習算法；人工神經網絡

0引言

自有聲電影誕生以來，音樂就成了電影必不可少的一部分，自然地，電視藝術出現之后，音樂也進入了電視片的制作中。計算機技術是人類在20世紀的偉大成就，進入21世紀以來，計算機技術正以不可阻擋的態(tài)勢進入各行各業(yè)。工業(yè)生產領域使用計算機技術為人們所理解，認為是理所當然的；經濟金融領域使用計算機技術現在也司空見慣、不足為奇；現在文化藝術的創(chuàng)作也開始利用計算機技術。20世紀末用計算機設計動漫風靡一時，進入21世紀，計算機書法、計算機詩歌也漸漸興起，相對比較起來，應用計算機做影視劇的創(chuàng)作起步較晚，本文探討用計算機技術進行影視劇音樂的制作問題。

1影視、音樂和計算機技術

1．1影視音樂的誕生

1895年12月28日，巴黎大咖啡館正上映著世界上第一部真正的電影，人們把這一天定為電影誕生日，盧米埃爾兄弟被稱為“現代電影之父”。自此之后，影視在人類的生活中占據了越來越重要的位置。同時，與之相關的行業(yè)也得到了蓬勃發(fā)展。據說在有聲影片出現之前，人們就在影視中加入音樂，那時的音樂是靠屏幕下樂隊演奏的［1］。音樂在無聲電影時期也是影片放映的重要部分，“在任何有或大或小影院的地方，現在都有一只好樂隊”，雨果·瑞森菲爾德1926年寫道。他估計美國那時有18000座電影院，斷定影院樂師已成為“一種商業(yè)資產”［2］。一旦影視可以有聲之后，音樂更是影視作品中不可缺少的一部分。盡管長期以來，音樂與影視本是兩門各自獨立存在的藝術門類，他們各自擁有自己獨特的理論系統、表現形式以及功能標準。然而恰恰是這兩門獨立的藝術融合在一起卻產生了巨大的化學作用，形成了如今的影視音樂。在這個視聽體系中“聲音與畫面是兩個互為依存、共同構筑的藝術序列”［3］，視覺藝術和聽覺藝術深度交融，極大地豐富了藝術的感召力。

1．2影視音樂的特性及作用

“當我們觀看電影時，我們體驗到的不僅僅只是大量的影像、照明、拍攝角度、聲音、音樂；我們體驗到的是一個整體、一個敘事、一個由傳達著某個故事的諸多表達元素組織起來的集合”。在音樂的襯托下，影視能在自身表述的基礎上增添新的色彩。在現代的影視作品中，音樂雖然沒有直接的對白，但也是其中不可缺少的語言形式之一，好的音樂能使影視作品的情感表現力更為豐富。例如近年奧斯卡大熱影片《荒野獵人》，這部講述人性與自然之間微妙關系的電影給人最大的感覺就是冰雪里的荒涼與寒冷，并且主人公在影片中的后半段幾乎很少有對白，大部分的時間只有主人公一人在冰雪之中獨自前行，雪是沒有聲音的，寒冷也是沒有聲音的，此時，作曲家坂本龍一先生的音樂卻完美地契合了畫面，音樂營造的氛圍準確地表達出自然的冷酷壯麗以及影片的情感氛圍。鏡頭之大，畫面恢宏，而濃郁、厚重，氣勢磅礴的弦樂演奏的主題動機卻將觀眾的心隨著主人公蹣跚的步伐一步一步抓緊。KathrynKalinak在《FilmMusic，AveryshortIntroduc－tion》中提及音樂在影視作品中有以下幾點作用：“電影音樂引導觀眾對電影畫面產生相應的反應，建立觀眾與電影畫面之間的聯系”“明確情節(jié)的敘述內容與敘述進程”“強調或預示某些敘事發(fā)展”“解釋角色的某些行為動機，幫助觀眾理解他們的想法”“掩飾電影制作中的技術性成分”［4］。

1．3計算機技術與音樂創(chuàng)作

最早用于音樂的計算機技術是音樂的數字化。在一切都可以數字化的20世紀后期，簡單地將音頻信號數字化應該是很容易做到的，早期音頻數字化的最大成果是MIDI技術。MIDI是musialinstrumentdigitalinterface的縮寫，直譯是音樂設備的數字化接口，建筑在MIDI技術上的MIDI系統能夠將源于樂器的聲音信息集成轉化成數字信息集成，有效地解決了聲音數字化的失真問題［5］。一旦在充分保真的前提下音樂被數字化，那么計算機技術中的存儲、壓縮、加強、周期調節(jié)、剪接，以及利用MIDI系統形成的變奏、融合就可以讓音樂的內容和形式都變得更加豐富，而且開啟了計算機音樂創(chuàng)作的大門。有人總結了計算機技術給音樂創(chuàng)作帶來的優(yōu)勢：改變了音樂創(chuàng)作的格局，實現了作曲、錄音制作的一體化；改變了樂器演奏的不確定性，極大地提高了音樂表現的精準度；提供了聽覺藝術與視覺藝術的聯動便利，而這一點為影視音樂采用計算機技術奠定了基礎；極大地改變了音樂演奏專業(yè)技術的需要，過去演奏小提琴與演奏小號需要兩名專業(yè)人才，現在只要一名程序員就完全搞定了［6］。除此之外，計算機技術還存在容易修改、融合其他聲音、自動生成等優(yōu)點。當然，計算機創(chuàng)造的音樂作品也有天然的缺點，最大的一個問題是音樂的思想表現能力不足、創(chuàng)造性薄弱等，但是對于影視音樂來說，這些缺點幾乎不存在。

2應用深度學習算法的影視音樂制作

2．1影視音樂的特點

先撇開音樂不說，影視本身是多種藝術的結晶。影視起源于劇本，不是將劇作家創(chuàng)作的劇本直接拿過來，而是需要設計鏡頭、場景、對白、動作，是一項專門的藝術，影視中的“視”包含了色彩、畫面、主題等視覺藝術的綜合。音樂對影視藝術來說是一種輔助性的藝術，盡管前文說過它非常重要。作為文學和視覺的一種輔助，那么契合便是音樂對于影視的最重要特點了［6］。首先是內容的契合，其次是畫面的契合，最后是與影視制作人創(chuàng)作理念契合。除了契合，音樂還應該有積極的作用，而這種積極的作用主要表現在烘托、抒情和心理強化的作用上。

2．2最通用的制譜軟件

西貝柳斯（JeanSibelius，1865－1957）是芬蘭久負盛名的民族音樂家。1978年在英國求學的一對芬蘭孿生兄弟本·費恩（BenFinn）和喬納森·費恩（JonathanFinn）著手開發(fā)制譜軟件，這個軟件就以民族音樂家Sibelius命名。這兄弟倆都是學計算機程序的且都喜歡音樂，大約經歷6年，軟件開發(fā)成功并可以投入使用，兄弟倆因而開辦一家公司，專門銷售這套軟件。目前這套軟件已發(fā)行第6版，在世界100多個國家或地區(qū)有售，是世界上最通用的制譜軟件［7］，對Sibelius的使用有一個通俗的應用指導，圖1是Sibelius的主界面。Sibelius是專門為作曲家開發(fā)的，功能非常強大，可以用作設計、試聽、修改，并以設計好的譜用五線譜的形式輸出。它是一個專業(yè)性很強的軟件，使用它不需要掌握很多計算機操作的基礎知識，但是需要非常扎實的作曲知識。因此對于非專業(yè)人士不甚適合，尤其是一般影視片的制作人。國內也有一些關于計算機音樂制作的研究，例如李帆［8］分析了隨機性作曲和確定性作曲，并利用WM8731構建了音頻顯示設備。但總的說來，這方面的研究尚處于起步階段。

2．3基于深度學習的影視音樂設計

有人認為人工智能的第三次浪潮特征是“機器學習”。1974年沃波斯（Werbos）提出的誤差反向傳遞（BP）算法被認為是開創(chuàng)這個時代的新成果。這是一種三層網絡，信號正向傳遞，而網絡輸出與教師信號之間的偏差被反向傳遞，用來修正網絡的權值。1989年有人證明這樣的網絡理論上可以逼近任何一個連續(xù)函數［9］。雖然幾經改進，例如將激勵函數選成Sigmoid函數，將網絡提升到多層，但是依然存在學習困難和局部最優(yōu)的不足。21世紀初，BP網絡得到又一次革命性的推進，那就是“深度學習”的提出。深度學習采用多層前向神經網絡，它的一大特點是將神經元分類，各類神經元執(zhí)行不同的任務，采用不同的算法，從而減少權值修正的困難，另外深度學習對訓練樣本進行預處理，確定比較合適的初始權值，從而減輕網絡運算量。當然如今的深度學習還存在一些不足，受到的批評也不少，例如采用深度學習的神經網絡通常需要大量的學習樣本，這對于小樣本對象是不適用的，另外人們對于深度學習之所以能夠有較高學習精度的原理尚不清楚［10］。當前，應用深度學習都是采用開源的軟件，幾乎沒有自行開發(fā)的，所以不需要很多計算機和人工智能的理論知識，這一點也有力地推動了深度學習網絡的廣泛應用。目前用得最廣的是卷積神經網絡。

2．4用與影視音樂制作的卷積神經網絡

本文采用卷積神經網絡制作影視音樂，具體網絡結構如圖2所示。根據影視制作的一般過程，在配置音樂的時候，劇組已經完成文學劇本改制和視頻剪輯，或者是帶有語音的視頻資料，同時，制作人對于音樂配置也有了自己的設想。因此在配置音樂之前已經具備視覺材料———影片，文字材料或者語音材料———劇本，以及制作人對于音樂的構思。因而在卷積神經網絡中將這三者作為輸入（見圖2）。根據卷積神經網絡的輸入規(guī)則，為了加大深度學習的效率，如果影視原片中圖像與語言已經合成，我們也將兩者剝離然后分別輸入預處理模塊（實際制作時原片同時輸入兩個輸入端，一個濾去語音，一個濾除圖像）。因為影視藝術是帶有個性的藝術，不同的制作者可以有不同的風格，因此特意設置了“編輯干預”模塊，制作人員可以輸入強化、減弱、歡笑、悲傷等指令調節(jié)網絡最后輸出的音樂。深度學習網絡在應用前必須經過巨量的學習，學習是應用現成的影視片完成的，視覺材料與語音資料可以從現成影視片直接獲取，而編輯干預則需要設計人員根據影視片總結出來，影視片中的音樂則是教師信號。盡可能多地收集影視資料進行學習。為了提高學習效果應該根據不同的影視資料，例如紀錄片、故事篇、游戲篇等制作不同的網絡系統。

3應用實例

這里用紀錄片《紅色翅膀：火烈鳥的故事》為例來說明利用計算機配置音樂的過程。

3．1紀錄片《紅色翅膀：火烈鳥的故事》的音樂配置

紀錄片最大的特點是紀實性。從創(chuàng)作手段上講，盡管同樣是建立在生活基礎之上的藝術真實，因為形態(tài)上的差異，紀錄片就比電影等其他形態(tài)的作品在真實這一藝術的標準上要求更嚴格一些。這一要求同時也反映在紀錄片音樂的創(chuàng)作上，音樂應在不破壞影片真實感的前提下進行創(chuàng)作，需要更為謹慎，從而讓音樂在情感的表達上不過分夸大，喧賓奪主［11］。《紅色翅膀：火烈鳥的故事》是一部關于火烈鳥生活周期的自然紀錄片，影片拍攝于坦桑尼亞北部的納特龍湖。影片記錄了這群瀕臨滅絕的稀有生物如何為了生存而進行抗爭。此次選取的片段是影片開始的部分，片段的前半部分講述了納特龍湖惡劣的生存環(huán)境，后半部分則是本片主角—火烈鳥的出場，展現了火烈鳥優(yōu)雅的飛行姿態(tài)以及大自然的美麗景色，畫面優(yōu)美。在進行配樂的準備工作時，筆者挑選了管弦樂作為此次的配器，管弦樂是隨著16、17世紀聲樂與器樂的發(fā)展逐漸形成的，管弦樂中按樂器的不同可分為弦樂組、木管組、銅管組、打擊組。由于管弦樂中樂器種類豐富，組合形式靈活多變，因此管弦樂隊作品可表達的音樂情感及音樂效果強于其他配器。帶有電子音色的現代配樂固然有新鮮時尚的優(yōu)點，但影視配樂不是一個只靠作曲家個人意愿的工作，音樂時時刻刻需要為畫面進行服務，音畫合一才是影視配樂應該達到的標準。由于此紀錄片所講述的是生命與自然的主題，且整部影片沒有現代科技元素，因此筆者選用了以管弦樂音色為主的編配方式。本片所講述的是大自然與動物之間神奇而又美妙的關系的故事，因此在開始創(chuàng)作之前參考了同題材的紀錄片，例如紀錄片《地球脈動第二季》以及迪士尼紀錄片《我們誕生在中國》的配樂。

3．2具體配置效果

（1）第一部分：納特龍湖的自然環(huán)境的展現。這一部分講述了影片的主要取景地坦桑尼亞北部的納特龍湖及其周邊的地理環(huán)境，除了少量描述火山活動的近景之外，畫面大多是使用緩慢的遠景鏡頭進行拍攝，畫面多使用冷色調，風景壯麗，整個部分尤如突如其來的雷雨般戛然而止。隨著陽光下的納特龍湖出現，影片開始了，在此后的一分鐘內，大量的幾乎靜止的遠景鏡頭，以及平穩(wěn)的旁白緩緩地向我們介紹著神秘的納特龍湖地區(qū)，揭開了這一原始地區(qū)的神秘面紗，因此，在這段畫面的音樂創(chuàng)作上，使用了循序漸進的編排方法，整首曲子由弦樂組的單音、震弓引入，而后采用弦樂組的高音區(qū)和弦長音演奏，進而轉入中音區(qū)，之后以圓號為主的銅管組加入，整體音樂質感由纖細逐漸增加厚重感，為了配合緩慢而又壯麗的風景畫面，以及納特龍湖周邊的巖石地貌，整體音樂風格是偏安靜嚴肅的，無明顯旋律，各樂器為長音演奏，聲音由弱到強，配器由少到多，預示著這一地區(qū)的神秘感將被揭開，也為后一段的火山活動場景做鋪墊。而后，影片開始展現火山的活動，鏡頭切換頻率加快，遠景切換為近景，畫面明暗變化增多，因此，音樂在此處也做了一些轉變，增加了以大鼓為主的打擊樂器增強節(jié)奏感，弦樂的演奏技巧由連奏變?yōu)槎巫唷９狞c代表著火山的不穩(wěn)定，而和聲的重復則代表大地的穩(wěn)固。經修改后的譜如圖3所示。隨著旁白的過渡，畫面繼續(xù)回歸到開始時的風格，遼闊的天空與無邊際的湖水，此時的音樂結束了前段的插曲，再次過渡到了最開始的音樂風格。隨著最后一次的閃電出現，第一部分的音樂也隨之結束。圖4為第一部分劇情的音樂配置說明。（2）第二部分：火烈鳥的到來。影片的主角火烈鳥第一次出現在熒幕上，整部影片開始有了生命的氣息，靈動優(yōu)美的飛行姿態(tài)，亮麗的粉紅色，打破了之前緩慢靜止的畫面，一改之前灰暗的色調，與第一部分形成了鮮明的對比，因此在音樂上也與第一部做了完全不同的處理。火烈鳥在黎明時分的湖面上優(yōu)雅地飛行著，從遙遠的地方一路來到納特龍湖，豎琴的琶音演奏模仿的正是火烈鳥成群飛行的自由活潑的模樣，靈動而又整齊，小鐘琴的加入使得音樂聽起來更加活潑，此時的旋律一掃之前的平淡與嚴肅，帶來了活潑的情緒，后半部分弦樂組、豎琴、銅管組音色相互交織演奏主旋律，代表著火烈鳥、影片記錄者與自然的交流。音樂在這里起到了兩個作用：第一，烘托出充滿生機的氣氛；第二，作為紀錄片中的主觀音樂，在觀眾的立場上傳達出了觀眾的情感，抒發(fā)了觀眾對于生命的美好向往。圖5是第二部分的配樂。圖6為第二部分劇情與音樂配置說明。（3）小結。這部音樂作品整體風格較為平穩(wěn)，沒有過分夸大影片中的元素，盡可能地還原影片中大自然的變化與火烈鳥的特點。紀錄片的聲音由人聲、自然音響以及音樂三部分組成。其中，音樂主要起到烘托氣氛的作用，在本部作品當中，音樂的創(chuàng)作有意地避開了旁白的出現，在旁白出現時盡量少的使用大段的旋律寫作。

4總結

本文探討了采用計算機技術的影視音樂制作，提出采用深度學習自動完成樂譜的配置，具體采用卷積神經網絡完成設計，由于工作剛剛開始，一些想法還只是雛形，有待于在今后繼續(xù)改進，但是從制作的實踐看，計算機技術應用于影視音樂制作是可以大有作為的。

作者:林婉月 單位:班戈大學，音樂學院