Программно-аппаратный комплекс для генерации аппликатуры с использованием цифрового пианино

В статье автор представляет разработку приложения на ОС Windows которое поможет пользователям правильно расставлять пальцы при игре на пианино.

Ключевые слова: MIDI, программное обеспечение, музыкальный инструмент, обучение.

Аппликатура — способ расстановки и порядок чередования пальцев при игре на музыкальном инструменте, а также обозначение этого способа в нотах [1]. На нотных листах обычно обозначается цифрами.

Правильно подобранная аппликатура облегчает преодоление технических трудностей, помогает исполнителю овладеть музыкальным произведением, облегчает чтение с листа, от выбора аппликатуры во многом зависит качество исполнения.

Если пианист еще не обладает достаточным опытом, то самостоятельная расстановка чревата ошибками. В связи с этим создание программы, которая автоматизирует расстановку аппликатуры и помогла бы в обучении начинающим пианистам является задачей актуальной.

Цифровые технологии открывают новые возможности для обучения игре на музыкальных инструментах. Благодаря появлению цифрового пианино, которое может отсылать и принимать команды посредством интерфейса USB, стало возможно разрабатывать программное обеспечение, которое может работать в связке с пианино.

Правила, по которым программа должна генерировать аппликатуру:

1. Короткими пальцами (большим и мизинцем) удобно играть на белых клавишах, а для игры на черных клавишах их следует использовать только в случае крайней необходимости или при отсутствии других вариантов.
2. Длинные пальцы, такие как указательный, средний и безымянный универсальны. Они одинаково хорошо подходят для исполнения музыки как на черных, так и на белых клавишах.
3. Следует исключить нажатия одним и тем же пальцем разных клавиш.
4. При многократных повторениях одной и той же ноты, если играть ноты одним и тем же пальцем, то они звучат грубо. Чтобы этого не происходило, необходимо исполнять их со сменой. Даже если нужно сыграть всего две одинаковые ноты подряд, лучше делать это разными пальцами
5. Ноты разных октав (через 7–8 клавиш) обычно играют сочетанием первого и пятого пальцев. Октавы на белых клавишах можно играть с пятым пальцем, а вот на черных клавишах лучше использовать четвертый.

Для разработки программного обеспечения написан алгоритм его работы на рис. 1.

Описание алгоритма:

1. Во время запуска программы производится сканирование подключенных музыкальных инструментов к компьютеру, на экран выводится стартовое меню.
2. Пользователь выбирает из списка один из найденных музыкальных инструментов, подключенных к компьютеру.
3. Пользователь выбирает MIDI файл, который он заранее загрузил на свой компьютер.
4. Программа предлагает сгенерировать аппликатуру. Если отказаться, то пользователь может самостоятельно её написать.
5. Программа анализирует все ноты в MIDI файле и проставляет аппликатуру.
6. После генерации можно запустить редактор или сразу перейти к игре.
7. При запуске редактора аппликатуры можно посмотреть результат сгенерированной аппликатуры и отредактировать её. Если в 4 пункте пользователь не сгенерировал аппликатуру при помощи программы, то пользователь может расставить её самостоятельно.
8. Пользователь играет на музыкальном инструменте следуя подсказкам на экране, программа будет ожидать если пользователь неправильно нажал ноту или играет слишком медленно.
9. Музыкальное произведение завершается, и программа демонстрирует экран результатов, где показаны итоги игры на инструменте: количество ошибок, а также время, которое затратила программа на ожидания правильно нажатой клавиши.
10. Программа предлагает повторить сыграть это же произведение или выбрать другое.
11. Закрытие программы.

Литература:

1. Аппликатура // Большая российская энциклопедия. Электронная версия (2016); https://bigenc.ru/music/text/1824990 Дата обращения: 18.01.2021