利用VB6.0实现五线谱作曲工具
摘 要 针对数字化音乐教学的需要，提出了基于VB环境开发五线谱作曲工具的可行性，并对其中技术原理、关键问题给出了具体的解决方法，实现了一个基本的可视化作曲工具，对一般音乐教育工作者具有很好的启发性。
关键词 数字化音乐;五线谱;音乐软件
目前在数字化音乐教学过程中需要用到许多编辑软件和作曲软件。许多音乐教育工作者对如何开发自己的数字音乐工具很感兴趣，而一般的计算机类书刊对此类问题探讨和介绍的比较少，本文试图从这一领域做些原理性的研究工作，以供音乐教育工作者和其他相关爱好者发挥、扩展，起到抛砖引玉的作用。因此本文以业余程序员最熟悉的开发工具VB为平台，开发设计了一个基本的五线谱编辑工具，并实现了数字音乐的合成、播放、保存和读写。
可视化图形界面的设计
首先在VB环境中建立一个新的窗体并保存，然后在窗体中建立菜单和工具条，为简便起见，工具条用Option控件组来实现(需要把风格设为Graphical模式)，并把事先做好的图标加载到控件上。图1是五线谱作曲工具的主界面，其中Picture1控件作为可视化编辑工具的客户操作区，Picture2控件中所加载的位图包含了作曲过程中需要的基本音符，在操作过程中通过位图提取的方式来获得相应的音符，然后插入到所需的位置。
图1 VB环境中的设计界面
五线谱作曲功能的实现
在工具条上的五个Option控件构成一个控件组，根据Option控件本身的特性，其中一个选中时其它的自动设为非选择项，因此操作起来很方便。当选中其中的一个音符图标后，自动触发相应的事件。事件处理代码如下：
其中整型数Yinfu是一个全局变量，通过控件组中的索引Index可以知道哪个音符按钮被选中。为了记录作曲过程中的操作，定义一个二维数组Music用来存放数据，光标点取在Picture1客户区中的坐标经过圆整后作为数组的行、列序号，数组元素记录所选的音符。整个处理过程放在Picture1控件的MouseDown事件中进行，代码如下：
当程序运行时，首先通过主窗体的Form Load事件在Picture1的客户区绘出五线谱的五条平行的水平线，作曲者便可以根据不同的音高在相应位置插入音符。插入音符的过程是通过上面的DisplayNotes函数来实现的，利用Windows系统的API(应用程序接口)函数Bitblt所具有的内存数据传送的功能将Picture2中位图的一部分提取出来并按照一定的变换后插入到Picture1的客户区制定位置，主要代码如下：
图2 五线谱作曲工具的运行效果。
曲谱的保存和读取
在可视化编辑工具中所作的曲目应当能够保存为数据文件。保存和读取的操作是通过通用对话框CommonDialog来实现的，设计程序界面时在窗体上加载一个通用对话框控件。当点取程序菜单上的“保存”时，弹出文件保存对话框，然后设置文件路径对音乐数据进行保存，其代码如下：
文件的读取过程与保存过程类似，只要通过Input语句将文件中的数据加载到二维数组Music中去就可以了。
曲谱的合成与播放
曲谱的合成是通过Windows自带的多媒体API函数来实现的，这些API函数在winmm.dll文件中，因此需要把该文件引用到程序中。该动态链接库中包含了多个数字音乐(Midi)输入、输出、合成等方面的库函数。在对曲谱进行Midi合成播放时，首先将二维数组Music中的数据转化为数字音频信号，然后通过计算机的声卡播放出来，其中的关键代码如下
结束语
本文介绍了一种利用VB环境实现五线谱作曲的可视化编辑工具，目的在于探讨数字音乐技术的基本原理。从功能上说这还是一个原型系统，在此基础上还可进一步扩展功能，如多行编辑、音色选择、乐器选择等。
目前在数字化音乐教学过程中需要用到许多编辑软件和作曲软件。许多音乐教育工作者对如何开发自己的数字音乐工具很感兴趣，而一般的计算机类书刊对此类问题探讨和介绍的比较少，本文试图从这一领域做些原理性的研究工作，以供音乐教育工作者和其他相关爱好者发挥、扩展，起到抛砖引玉的作用。因此本文以业余程序员最熟悉的开发工具VB为平台，开发设计了一个基本的五线谱编辑工具，并实现了数字音乐的合成、播放、保存和读写。
可视化图形界面的设计
首先在VB环境中建立一个新的窗体并保存，然后在窗体中建立菜单和工具条，为简便起见，工具条用Option控件组来实现(需要把风格设为Graphical模式)，并把事先做好的图标加载到控件上。图1是五线谱作曲工具的主界面，其中Picture1控件作为可视化编辑工具的客户操作区，Picture2控件中所加载的位图包含了作曲过程中需要的基本音符，在操作过程中通过位图提取的方式来获得相应的音符，然后插入到所需的位置。
图1 VB环境中的设计界面
五线谱作曲功能的实现
在工具条上的五个Option控件构成一个控件组，根据Option控件本身的特性，其中一个选中时其它的自动设为非选择项，因此操作起来很方便。当选中其中的一个音符图标后，自动触发相应的事件。事件处理代码如下：
| Private Sub Option1_Click(Index As Integer) Picture1.SetFocus ‘ 焦点集中到客户区 Yinfu = Index ‘ 获得音符序号 End Sub |
其中整型数Yinfu是一个全局变量，通过控件组中的索引Index可以知道哪个音符按钮被选中。为了记录作曲过程中的操作，定义一个二维数组Music用来存放数据，光标点取在Picture1客户区中的坐标经过圆整后作为数组的行、列序号，数组元素记录所选的音符。整个处理过程放在Picture1控件的MouseDown事件中进行，代码如下：
| Private Sub Picture1_MouseDown(Button As Integer, Shift As Integer, X As Single, Y As Single) Dim LineY&, ColoumX& LineY& = Round((Y - 13) / 5) ‘行圆整 ColoumX& = Round((X - 30) / 16) ‘列圆整 If Not (ColoumX& > 0 And LineY& > 0) Then Exit Sub End If If Music(LineY&, ColoumX& + HScroll1.Value) = 0 Then Music(LineY&, ColoumX& + HScroll1.Value) = Selection ‘ 记录音符 End If DisplayNotes ‘在客户区显示当前音符 End Sub |
当程序运行时，首先通过主窗体的Form Load事件在Picture1的客户区绘出五线谱的五条平行的水平线，作曲者便可以根据不同的音高在相应位置插入音符。插入音符的过程是通过上面的DisplayNotes函数来实现的，利用Windows系统的API(应用程序接口)函数Bitblt所具有的内存数据传送的功能将Picture2中位图的一部分提取出来并按照一定的变换后插入到Picture1的客户区制定位置，主要代码如下：
| Select Case ID Case 1 BitBlt Picture1.hdc, X& - 7, Y& - 18, 20, 30, Picture2.hdc, 66, 0, SRCAND Case 2 BitBlt Picture1.hdc, X& - 5, Y& - 18, 20, 30, Picture2.hdc, 0, 0, SRCAND … |
图2 五线谱作曲工具的运行效果。
曲谱的保存和读取
在可视化编辑工具中所作的曲目应当能够保存为数据文件。保存和读取的操作是通过通用对话框CommonDialog来实现的，设计程序界面时在窗体上加载一个通用对话框控件。当点取程序菜单上的“保存”时，弹出文件保存对话框，然后设置文件路径对音乐数据进行保存，其代码如下：
| CommonDialog1.FileName = App.Path & "\*.txt" CommonDialog1.ShowOpen ‘显示保存对话框 If CommonDialog1.FileName = App.Path & "\*.txt" Then Exit Sub Me.MousePointer = 11 For LineY& = 1 To 40 OutputS = "Tone" & LeadingZeros$(LineY&, 2) & ": " For ColoumX = 1 To 150 A = Chr(Music(LineY&, ColoumX) + Asc("0")) OutputS = OutputS & A ‘写入文件 Next ColoumX Whole$ = Whole$ & OutputS & vbCrLf Next LineY Open CommonDialog1.FileName For Output As #1 Print #1, Whole$ Close #1 ‘关闭文件 |
文件的读取过程与保存过程类似，只要通过Input语句将文件中的数据加载到二维数组Music中去就可以了。
曲谱的合成与播放
曲谱的合成是通过Windows自带的多媒体API函数来实现的，这些API函数在winmm.dll文件中，因此需要把该文件引用到程序中。该动态链接库中包含了多个数字音乐(Midi)输入、输出、合成等方面的库函数。在对曲谱进行Midi合成播放时，首先将二维数组Music中的数据转化为数字音频信号，然后通过计算机的声卡播放出来，其中的关键代码如下
| For LineY& = 1 To 30 If Music(LineY&, X) <> 0 And Not ISAgainFlag Then midimsg = &H90 + ((46 + LineY&) * &H100) + (volume * &H10000) + TempChannel ‘定义音高 midiOutShortMsg hmidi, midimsg ‘输出音频 End If Next LineY |
结束语
本文介绍了一种利用VB环境实现五线谱作曲的可视化编辑工具，目的在于探讨数字音乐技术的基本原理。从功能上说这还是一个原型系统，在此基础上还可进一步扩展功能，如多行编辑、音色选择、乐器选择等。
