一种昆曲简谱反向翻译为工尺谱的智能引擎的制作方法

本发明涉及一种音乐谱翻译系统，尤其涉及一种昆曲简谱反向翻译回工尺谱的智能引擎。

背景技术：

1、昆曲是我国传统的戏曲艺术遗传，其音乐形式一般采用中国特有的工尺谱方式进行音乐记谱，该记谱方式由于过于古老，当代许多音乐爱好者无法阅读，同时，由于工尺谱的记谱方式，思路与简谱迥然不同，因此，时至今日也没有比较快捷方便的一一对应的自动翻译方法，只能通过内行从业者进行人工翻译。此前，本发明人和相关公司，为填补传统工尺谱无法直接机器自动翻译为简谱的技术空白，曾发明了一种基于结构化昆曲工尺谱数据，智能翻译为简谱的翻译系统，具有编码信息精简经济、覆盖面全、针对性强(针对昆曲)的特点，经前期实践，已内置于智能软件平台，运营了数年，成功翻译大量昆曲曲谱，有高度的准确性。但是，简谱和工尺谱的编码逻辑完全不同，并非是一种一一对应可逆的编码模式，因此，本发明之前，尚无将简谱翻译回工尺谱的系统。本发明人和相关公司，在此前研发工尺谱翻译简谱的同时，也同步发明了简谱翻译成工尺谱的独特算法引擎，并配套应用在在线系统，本专利所对应引擎与工尺谱翻译简谱引擎此前已共同上线成熟应用，在近两年(2022年2023年)的运营中，广受用户好评，已翻译了大量用户录入的简谱成为传统工尺谱。本专利提供首个将简谱翻译为结构化工尺谱的智能引擎，旨在保护该智能引擎的核心技术方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种可用于转换昆曲简谱到工尺谱的智能引擎，包括对应的编码系统、翻译引擎模块和算法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、首先，本发明包含两套结构化编码系统，分别为：工尺谱编码和简谱音符编码。编码首选采用json格式。采用高级编程语言进行转换。工尺谱编码包括曲谱信息和曲谱工尺数据，工尺数据以字为大单位，以工尺为小单位，为包含工尺的逐字的列表形式，逐字的工尺采用工尺列表形式，逐个工尺包含6个编码位，分别为：工尺音高、工尺装饰腔、第一板眼符、第二板眼符、第三板眼符和第四板眼符；简谱音符编码包含曲谱信息和曲谱简谱数据，简谱数据以字为大单位，以简谱音符为小单位，为包含音符的逐字的列表形式，逐字的音符采用音符列表形式，逐个音符包含5个编码位，分别为：简谱音高、装饰腔、上板拍式、起始位、音长。引擎流程包含：预读分析模块、逐字循环处理模块和终处理模块三个模块，而逐字循环处理模块内嵌：逐字前处理模块、逐音循环模块和逐字后处理三个子模块；逐音循环模块包含前后音符读取、音高复制、装饰腔复制、音位第一板眼计算、第二板眼计算、第三板眼计算、第四板眼计算和逐工尺后处理等关键步骤。

4、进一步地，所述结构化编码系统中，对于工尺谱编码，逐个工尺包含6个编码位，编码方式分别为：工尺音高采用从字母a到字母s编码音高的低音工尺上至高音工尺六，工尺装饰腔采用x编码叠/带/撮腔、采用y编码豁腔、采用z编码擞腔，第一到第四板眼位采用数字1-8分别编码正板、正小眼、正中眼、赠板、侧小眼、腰中眼、腰板/底板、赠腰板，此外，无工尺和无板眼均采用0编码；逐个简谱音符包含5个编码位，编码方式分别为：简谱音高采用从字母a到字母s编码音高的低音1至高音5；装饰腔与工尺编码相同，采用x编码叠/带/撮腔、采用y编码豁腔、采用z编码擞腔；上板拍式采用0编码散板、1编码1/4拍、2编码2/4拍和4编码4/4拍，起始位采用16位进制编码，以四分之一拍或十六分音符为最小不可分割单位，以0-9加上a-f编码0-15，共16个位置，分别代表小节头开始多少个四分之一拍或十六分音符；音长采用16位进制编码，以四分之一拍或十六分音符为最小不可分割单位，以0-9加上a-f编码0-15，共16个位置，分别代表音长达到多少个四分之一拍或十六分音符。

5、进一步，所述引擎中，关键特征分析算法如下：第一模块预读分析，包括解析曲谱数据为以字为单位的数组；第二模块逐字循环模块中，逐字前处理子模块关键步骤包括读取当前字所有音符、剔除全空音符、预读前后至少2个字的所有音符数据；逐音循环模块包括音高符号和装饰腔复制、音位函数计算音位整数值、音长函数计算音长整数值，继而通过音位、音长、上板拍式等计算第一、第二、第三和第四板眼符号；第一板眼符号计算函数通过上板拍式、音位和音长的大小进行映射和判断，生成第一板眼符号编码；第二板眼符号计算函数通过上板拍式和音位与音长加和计算的大小进行映射和判断，生成第二板眼符号编码；第三板眼符号计算函数通过上板拍式和音位与音长加和计算的大小进行映射和判断生成第三板眼符号编码；第四板眼符号计算函数通过上板拍式和音位与音长加和计算的大小进行映射和判断生成第四板眼符号编码；注音后处理模块将数组转为字符编码，并延长工尺编码数组或指定工尺编码数组相应序号的工尺编码；逐字后处理模块编码记录逐字工尺编码；终处理模块记录整支曲子工尺音乐并保存。

6、进一步，所述引擎中，至少包含如下函数：音位整数映射函数，将音位编码输出成音位整数；音长整数映射函数，将音长编码输出成音长整数；第一板眼符号计算函数，将音位整数、音长整数和上板拍式等输入变量转换为第一板眼符号编码；第二板眼符号计算函数，将音位整数、音长整数和上板拍式等输入变量转换为第二板眼符号编码；第三板眼符号计算函数，将音位整数、音长整数和上板拍式等输入变量转换为第三板眼符号编码；第四板眼符号计算函数，将音位整数、音长整数和上板拍式等输入变量转换为第四板眼符号编码。与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：本发明首次提供了将简谱一键瞬间翻译成工尺谱的效果，在本发明被研发之前(2021年)，需要数十年资深的曲家或者昆曲音乐工作者，一支一支曲子人工手动翻译，翻译后还需要输入排版，最后才能生成美观的翻译曲谱。这个成本，往往需要资深专家几个小时加上资深音乐排版师几个小时才能完成，利用本引擎，不到一秒钟就可完成；不但如此，资深专家和资深音乐排版师，往往可能因为疲劳出现错误，而本发明对应的翻译引擎，只要录入正确，翻译出来，即可视为百分之百正确。因此，不但高效，而且准确。这对于非遗的活化传播，是非常高效的生产力工具。

1.一种昆曲简谱反向翻译为工尺谱的智能引擎，其特征在于，包含两套结构化编码系统，分别为：工尺谱编码和简谱音符编码；工尺谱编码包括曲谱信息和曲谱工尺数据，工尺数据以字为大单位，以工尺为小单位，为包含工尺的逐字的列表形式，逐字的工尺采用工尺列表形式，逐个工尺包含6个编码位，分别为：工尺音高、工尺装饰腔、第一板眼符、第二板眼符、第三板眼符和第四板眼符；简谱音符编码包含曲谱信息和曲谱简谱数据，简谱数据以字为大单位，以简谱音符为小单位，为包含音符的逐字的列表形式，逐字的音符采用音符列表形式，逐个音符包含5个编码位，分别为：简谱音高、装饰腔、上板拍式、起始位、音长。引擎流程包含：预读分析模块、逐字循环处理模块和终处理模块三个模块，而逐字循环处理模块内嵌：逐字前处理模块、逐音循环模块和逐字后处理三个子模块；逐音循环模块包含前后音符读取、音高复制、装饰腔复制、音位第一板眼计算、第二板眼计算、第三板眼计算、第四板眼计算和逐工尺后处理关键步骤。

2.根据权利要求1所述的智能引擎，其特征在于，所述结构化编码系统中，对于工尺谱编码，逐个工尺包含6个编码位，编码方式分别为：工尺音高采用从字母a到字母s编码音高的低音工尺上至高音工尺六，工尺装饰腔采用x编码叠/带/撮腔、采用y编码豁腔、采用z编码擞腔，第一到第四板眼位采用数字1-8分别编码正板、正小眼、正中眼、赠板、侧小眼、腰中眼、腰板/底板、赠腰板，此外，无工尺和无板眼均采用0编码；逐个简谱音符包含5个编码位，编码方式分别为：简谱音高采用从字母a到字母s编码音高的低音1至高音5；装饰腔与工尺编码相同，采用x编码叠/带/撮腔、采用y编码豁腔、采用z编码擞腔；上板拍式采用0编码散板、1编码1/4拍、2编码2/4拍和4编码4/4拍，起始位采用16位进制编码，以四分之一拍或十六分音符为最小不可分割单位，以0-9加上a-f编码0-15，共16个位置，分别代表小节头开始多少个四分之一拍或十六分音符；音长采用16位进制编码，以四分之一拍或十六分音符为最小不可分割单位，以1-9加上a-g编码1-16，共16个位置，分别代表音长达到多少个四分之一拍或十六分音符。

3.根据权利要求1所述的智能引擎，关键特征分析算法如下：第一模块预读分析，包括解析曲谱数据为以字为单位的数组；第二模块逐字循环模块中，逐字前处理子模块关键步骤包括读取当前字所有音符、剔除全空音符、预读前后至少2个字的所有音符数据；逐音循环模块包括音高符号和装饰腔复制、音位函数计算音位整数值、音长函数计算音长整数值，继而通过音位、音长、上板拍式计算第一、第二、第三和第四板眼符号；第一板眼符号计算函数通过上板拍式、音位和音长的大小进行映射和判断，生成第一板眼符号编码；第二板眼符号计算函数通过上板拍式和音位与音长加和计算的大小进行映射和判断，生成第二板眼符号编码；第三板眼符号计算函数通过上板拍式和音位与音长加和计算的大小进行映射和判断生成第三板眼符号编码；第四板眼符号计算函数通过上板拍式和音位与音长加和计算的大小进行映射和判断生成第四板眼符号编码；注音后处理模块将数组转为字符编码，并延长工尺编码数组或指定工尺编码数组相应序号的工尺编码；逐字后处理模块编码记录逐字工尺编码；终处理模块记录整支曲子工尺音乐并保存。

4.根据权利要求1所述的智能引擎，其特征在于，至少包含如下函数：音位整数映射函数，将音位编码输出成音位整数；音长整数映射函数，将音长编码输出成音长整数；第一板眼符号计算函数，将音位整数、音长整数和上板拍式输入变量转换为第一板眼符号编码；第二板眼符号计算函数，将音位整数、音长整数和上板拍式输入变量转换为第二板眼符号编码；第三板眼符号计算函数，将音位整数、音长整数和上板拍式输入变量转换为第三板眼符号编码；第四板眼符号计算函数，将音位整数、音长整数和上板拍式输入变量转换为第四板眼符号编码。

5.根据权利要求1所述的智能引擎，其特征在于，音位整数映射函数包含“0”到“f”16个编码水平映射0-15共16个整数；音长整数映射函数包含“1”到“g”16个编码水平映射1-16共16个整数；第一板眼符号计算函数由音位整数从0-16、结合音长整数是否小于2、小于3、小于4、上板拍式是否为1、2、4以及音位整数和音长整数的加和是否大于3条件判断输出“0”至“8”内的不同编码结果；第二板眼符号计算函数由音位整数和音长整数的加和是否大于7、板拍式是否为1、2、4、以及音位是否小于1、5、9条件判断输出不同编码结果；第三板眼符号计算函数由音位整数和音长整数的加和是否大于11、板拍式是否为1、2、4、以及音位是否小于1、5、9条件判断输出不同编码结果；第四板眼符号计算函数由音位整数和音长整数的加和是否大于15、板拍式是否为1、2、4、以及音位是否小于1、5、9条件判断输出不同编码结果。