Функциональные возможности компьютера по организации обмена музыкальной информацией

Обмен музыкаль­ной информацией в СПКУ осуществляется благодаря ряду функцио­нальных возможностей компьютерной системы. При этом особая роль принадлежит таким функциональным возможностям, как ввод, визуаль­ное отображение и аудиальное воспроизведение.

Ввод. Это главная функциональная возможность, так как именно благодаря ей компьютер начинает обработку поступившей музыкальной информации. Наибольшее распространение получили следующие спо­собы ввода музыкальных информационных объектов.

1. Посредством клавиатуры компьютера. Особенность данного спо­соба ввода заключается в том, что на клавиатуре компьютера нет клавиш, непосредственно соответствующих символам нотного текста (ключи, ноты, знаки альтерации и т. д.). В связи с этим значения всех необходимых для ввода компонентов информационного содержания этих символов присваивается определенным клавишам (например, «до» – ­клавише «с», «ре» – «d» и т. д.). Таким образом, ввод музыкальных информационных объек­тов осуществляется путем буквенно-знакового кодирования. Данный способ ввода оказывается достаточно удобным только в том случае, когда хорошо известна система кодирования, однако для музыканта эта форма записи нетрадиционна и, как правило, малоудобна. Данный способ ввода музыкальной информации получил в свое время достаточно широкое распространение среди программистов.

2. Посредством управляющих устройств. В качестве управляющего устройства чаще всего используется манипулятор мышь. Ввод музы­кальной информации осуществляется путем выбора того или иного эле­мента нотного текста на специальной инструментальной панели и по­мещения его в соответствующую позицию на нотном стане. Этот способ более удобен тем, что он оперирует знаками, характерными для тради­ционной нотации, и знание особой системы кодирования здесь не тре­буется. Вместе с тем он, как и первый способ, далек от естественного исполнения музыки.

3. Посредством мнимой фортепианной клавиатуры. В данном спосо­бе осуществляется попытка приблизить ввод музыкальных информаци­онных объектов к естественному исполнению музыки. С этой целью на клавиатуру компьютера накладывается мнимая фортепианная клавиату­ра таким образом, что нижний ряд принимает на себя функцию белых клавиш фортепианной клавиатуры, а более высокий – функцию черных клавиш. По существу здесь так же, как и в первом способе, происходит присвоение определенным клавишам значений одного из компонентов информационного содержания символов нотного текста, а именно, вы­соты звука. Другие компоненты (длительности, штрихи, динамические оттенки и т. д.) также вводятся с клавиатуры. Хотя ввод для музыканта в данном случае действительно становится более естественным, проблема символьного соответствия до конца не разрешается.

4. Посредством музыкальной клавиатуры (МIDI-клавиатуры). Этот способ ввода возможен только в том случае, если компьютерная систе­ма укомплектована дополнительной, музыкальной клавиатурой, являю­щейся по конструкции аналогом фортепианной клавиатуры. Музыкаль­ная клавиатура обеспечивает ввод только звуковысотности, а остальные компоненты по-прежнему вводятся с помощью клавиатуры компьютера. Таким образом, этот комбинированный способ ввода по своей сути подобен предыдущему.

5. В режиме реального времени. Ввод в данном случае осуществля­ется путем естественного проигрывания музыки на подключенном к компьютеру синтезаторе или, реже, симуляторе, имитирующем какой­ либо музыкальный инструмент, например, флейту, кларнет, трубу, гита­ру и т. п. Этот способ самый быстрый и наиболее удобный для музы­канта, т. к. он не вносит существенных изменений в характер испол­нительской деятельности. Вместе с тем при расшифровке исполненной музыки возникает несколько довольно сложных проблем принципиаль­ного характера. Во-первых, компьютер, анализируя проигрывание и распознавая составляющие его элементы, абсолютно точно и педантич­но фиксирует момент взятия и снятия звука. А так как для исполнения всегда характерна и естественна ритмическая неравномерность, точно расшифрованная запись, как правило, содержит множество неточностей по отношению к исходному тексту исполненной музыки. Во-вторых, компьютер, фиксируя абсолютную высоту звука, безразличен к форме его записи, и проблема энгармонизма решается путем предварительных настроек (например, указания основной тональности). Выставленные таким образом знаки альтерации часто вступают в противоречие с ин­тонационной природой музыки. В-третьих, компьютер, распознавая ис­полнение музыки многоголосного полифонического склада, порой не может точно идентифицировать принадлежность звуков к тому или иному голосу. В результате сформированный музыкальный текст может не соответствовать логике интонационного движения голосов. Эти, а также некоторые имеющиеся здесь другие проблемы (например, распо­знавание метра, динамики, штрихов и др.) свидетельствуют о том, что хотя данный способ ввода является для музыканта наиболее удобным, он не обеспечивает необходимого качественного уровня распознавания введенной в компьютер музыкальной информации.

Таким образом, ни один из указанных способов ввода музыкальных информационных объектов не может быть признан абсолютно удобным и надежным, т. к. не способен поддерживать многоуровневое движе­ние музыкальной информации. Если во времени она развертывается последовательно и линейно, то в каждый конкретный момент она со­держит несколько разноплановых элементов (высота звука, длитель­ность, метрическая акцентуация, динамика и т. д.). Движение музы­кальной информации осуществляется одновременно и параллельно сра­зу как бы по нескольким каналам, образуя мощный многоуровневый пласт. Взаимодействие и взаимопроникновение всех этих каналов и создает целостное музыкальное явление. Технически реализовать в компьютерной системе ввод таких многоуровневых информационных объектов часто довольно сложно.

Визуальное отображение. Эта функциональная возможность заклю­чается в отображении музыкальных информационных объектов на эк­ране дисплея с целью их визуального восприятия. Визуальное отобра­жение может принимать следующие формы.

1. Нотно-графическая форма. Эта форма отображает музыкальные информационные объекты в виде традиционной нотной графики, что обеспечивает их наглядность и широкую доступность. При организации автоматизированного формирования компьютером графического изображения нотного текста часто возникают проблемы. Это связано с тем, что нотный текст, помимо фиксации реального звучания, содержит контекстуальные моменты, которые не имеют определенности и однозначности, а следовательно, не поддаются строгой алгоритмизации. Особую сложность при этом представляют случаи с отсутствием в записи музыки четкой метрической организации.

2. Графическая карта. Эта форма отображения показывает фрагмент фортепианной клавиатуры, расположенной вертикально в левой части экрана. Здесь звуки обозначаются вытянутыми прямоугольниками. Они занимают определенное положение на карте, где вертикальная координата указывает его высоту, а горизонтальная – продолжительность во времени. Эта форма отображения достаточно удобна при работе со звуковысотной и ритмической стороной музыкального текста, однако другие его компоненты (динамика, темповые градации и т. д.) здесь никак не представлены. Для их просмотра требуется иная, дополнительная форма отображения, чаще всего в виде графика или таблицы. В целом ограниченность графической карты заключается в неполноценном, выборочном отображении музыкального текста.

Таким образом, все указанные формы визуального отображения имеют те или иные недостатки. Причем эти недостатки имеют объективный характер и не зависят от качества программного продукта. Причина их заключается в многомерности информационного содержания музыкальных информационных объектов и главным образом в ограниченности отражения исполнительского и контекстного аспектов.

Аудиальное воспроизведение. Особая значимость этой функцио­нальной возможности заключается в том, что обучение музыке немыслимо без приобретения учеником музыкально-слухового опыта. Аудиальное воспроизведение музыкальных информационных объектов осуществляется в следующих режимах.

1. Сигнально-семантический. Этот режим используется для органи­зации аудиальной ответной реакции компьютера на действия пользователя. Отдельный аккорд, мелодический оборот или другие музыкальные информационные объекты в данном случае выступают в качестве се­мантических сигналов, означающих правильное или ошибочное действие, переход к новому разделу или на следующий уровень сложности и т. д. Эти сигналы, как правило, образуют целостную знаковую систему.

2. Фоновый. Воспроизведение музыки в данном режиме создает фо­новое сопровождение работе с программой. Оно призвано способствовать погружению в определенную эмоциональную атмосферу и сенсибилизации восприятия предъявляемой компьютером информации.

3. Прямого воздействия. Этот режим предназначен для целенаправ­ленного восприятия музыкальных информационных объектов. Именно они теперь становятся непосредственным содержанием информационных потоков. Следовательно, только при данном режиме аудиального воспроизведения музыкальные информационные объекты можно рассматривать в качестве предмета изучения в компьютеризированном обучении музыке.

При любом режиме аудиального воспроизведения главной проблемой остается его качество. И как уже отмечалось, художественность воспроизведения зависит не столько от технических возможностей компьютера, сколько от человека, формирующего музыкальный текст.

Рассмотренные функциональные возможности не исчерпывают все способы ввода и вывода музыкальных информационных объектов. Для обмена музыкальной информацией могут быть использованы микрофон, сканер, принтер, модем и пр. Однако возникающие здесь проблемы (например, распознавание компьютером элементов музыкального языка при вводе музыкальной информации при помощи микрофона или точность расшифровки нотного текста при сканировании) недостаточно изучены.

Классификация программного продукта

Существует несколько классификаций компьютерных программ, однако мы придерживаемся классификации, созданной С. Полозовым, т. к. она в большей мере учитывает специфику содержания музыкального образования. Классификация имеет принципиально новую, пирамидальную структуру, состоит из трех уровней, каждый из которых имеет свой критерий. В ее основе лежит функционально-методический подход – программный продукт рассматривается с точки зрения функций, выполняемых каждым элементом системы «педагог – компьютер – ученик» в соответствующей среде обучения.

Весь программный продукт автор делит на два класса:

- обучающие программы;

- учебные программы.

В основе подобного деления лежит характер мыслительной деятель­ности ученика. Обучающие программы главным образом организуют репродуктивную деятельность. Учебные про­граммы создают условия для продуктивной, творческой работы, что объективно обеспечивает более высокий уровень интеллектуальной деятельности ученика. Из этого следует, что в плане раз­вития музыкального мышления учебные программы обладают большим образовательным потенциалом, чем обучающие.

Обучающие программы позволяют использовать компьютер как средство обучаю­щей деятельности, т. к. берут на себя выполнение части функций педагога. Они создавались специально для управления учебной дея­тельностью с учетом конкретных дидактических ситуаций, поэтому в них реализуются традиционные формы учебной работы.

Учебные программы предусматривают использование компьютера как средства учебной дея­тельности, т. к. берут на себя выполнение части вспомогатель­ных функций ученика. Непосредственно для обучения эти программы не создавались, однако, способны решать ряд дидактических задач, вследствие чего и находят применение в учебном процессе.

Обучающие программы делятся на три типа в соответствии с реа­лизующейся в них формой учебной работы: презентативные, тренажерные и тестовые.

В свою очередь учебные программы также делятся на три типа: справочные, креативные и исследовательские. В них помимо объяснительно­иллюстративных и репродуктивных методов обучения должны применяться информационно-поисковые, творческие и исследовательские методы, ко­торые предполагают свои особые формы учебной работы.

Каждый из типов обучающих и учебных программ С. Полозов подразделяет на виды (см. таблицу 1). Однако мы считаем нецелесообразным столь детальное деление типов программ, т. к. в «чистом» виде они практически не существуют, что отмечает сам автор.

Таблица 1

Классификация компьютерных программ