16、音乐乐谱建模与实现全解析

音乐乐谱建模与实现全解析

1. 乐谱基础概念

在音乐乐谱的构建中，有几个关键的基础概念。首先是时间线，它指示了节奏或节拍记号的规范或变化的发生。元素与位置的组合被称为事件，所以这里的元素并非单纯的节奏和节拍记号规范，而是这些规范与时间位置的组合。有两条时间线，分别表示节奏事件集和节拍记号事件集。

在乐谱中，通常有多种乐器参与，每种乐器一般有一个或多个乐谱线（声部），这体现了乐器的多样性，每个声部对应一种乐器。例如，可能有两支单簧管、四支法国号，甚至一架钢琴使用两条乐谱线。每种乐器类型与其参与的声部之间存在一对多的关系。为了适应这种复杂性，引入了乐器声部的概念，它引用某种乐器类型，并且有一组由特定乐器类型演奏的声部。在实际操作中，乐器到声部的分配具有灵活性。

2. 乐谱的类模型

将概念模型转换为 Python 类模型相对直接。主要的类包括 InstrumentVoice、Voice、EventSequence 等，它们与前面提到的概念模型元素相对应。类之间的关系通过不同的线条表示：虚线表示引用或指针关系，实心箭头表示一对多关系，白头箭头表示继承。整体上，类模型分为两部分，一部分涉及乐器和声部的组织，另一部分涉及节奏和节拍记号事件的管理。前者更为复杂，后者主要涉及一些简单的继承和事件集合管理。

3. 声部和线条

声部是乐谱模型的核心概念，它包含基本的音乐内容（音符）以及音符的解释信息（力度和演奏法）。从架构上看，声部基于线条的概念，线条成为核心音乐概念。这种方法比简单地将音符内容添加到声部有很多优势，例如可以轻松指定音乐创意、重新定位或复制它们，还能实例化多个音乐创意并将它们交织在一起。

声部并不