本論文開發一套可編程之模組化音樂創作系統，根據音樂創作之需求，本系統分為兩個部分，首先是針對編輯樂曲設計的結合實體化方塊之音樂創作系統，以及針對樂句中改編音符的Cycle Sequencer。本系統的設計理念為，在音樂領域上，初學者在學習創作音樂的門檻較高，因此本系統設計一套實體化的系統，並且搭配模組方塊以及模組音序器的設計，創造出一款使用門檻低，能夠帶領初學者體驗音樂創作樂趣之系統。
一般的電子音樂合成器在使用上除了音樂樂理的知識外，還必須了解合成器之運作原理，包含各種濾波器產生之音效、不同效果串接的效果、以及濾除雜訊等等，而軟體模擬之創作系統則是往往會有較複雜的操作介面，對於連樂器都沒有學過的使用者而言要使用市面上的專業創作軟體實在過於困難。而本系統藉由模組化方塊以及旋鈕，將一些基本的創作效果集合於兩組實體機構中，使用者可以藉由簡單的操作介面，隨意改編不同的音樂，亦或是將不同耳熟能詳的樂曲結合起來，創作出屬於自己的音樂。

For most of people, creating a melody is not an easy task if they don’t have the ability of playing instruments. However, studying how to perform instruments always takes a long time and required a large number of practices. In the case of music composing, there is a high threshold for beginners to learn about the related abilities, such as the music theory, knowledge of instruments, and the using of equipment, etc. In order to let our users enjoying the pleasure of music composing in an easy and intuitive way, we present a Programmable Modular Music Composing System, using modular blocks and knobs as its user interface.
To use a general synthesizer, user needs lots of professional knowledge, such as music theory, operation principles of synthesizers, sounds of different filters, and eliminating the noise, etc. While music editing software usually has a complex user operation interface, it is hard for beginners to get used to most software without tutorial and practice. Therefore, our system provides a novel way on editing music. By using modular blocks and knobs, users are able to easily create a music lick with different instruments and drums. The licks of popular songs are stored into different modular blocks, users can try to arrange the blocks into a complete lick, or create new licks by changing their arrangements. In additions, users can also adjust the volume and different instruments easily by turning the knobs.

致謝	I
目錄	IV
圖目錄	VII
表目錄	IX
第一章 緒論	1
1.1 前言	1
1.2 研究動機與目的	1
第二章 背景知識與相關研究	3
2.1 音樂創作	3
2.2 音樂創作軟體	4
2.2.1 Arturia Moog V	4
2.2.2 BIAS FX	6
2.2.3 Loopimal	7
2.2.4 音樂創作軟體-分析與比較	8
2.3 互動式音樂演奏	9
2.3.1 ReacTable	9
2.3.2 GRIDI	10
2.3.3 互動式音樂演奏-分析與比較	11
2.4 實體化介面以及模組化方塊	11
2.4.1 Sifteo Cubes	12
2.4.2 結合積木組裝與程式邏輯之互動式教具	13
2.5 結合實體化方塊之音樂創作系統	14
第三章 系統架構－Qube Composer	16
3.1 系統介紹	16
3.2 系統介面介紹－Qube Composer	16
3.3 系統操作方式－Qube Composer	17
3.4 系統架構圖	20
3.5 I2C通訊協議	20
3.6 硬體模組介紹－Qube Composer	21
3.6.1 Arduino UNO	21
3.6.2 Arduino MEGA ADK	22
3.6.3 Music Instrument Shield	23
3.6.4 RedBearLab BLE Shield藍芽板	24
3.6.5 實體化方塊	25
3.6.6 喇叭Speaker	27
3.7 軟體介紹	28
第四章 系統架構－Cycle Sequencer	30
4.1 系統介紹	30
4.2 系統介面介紹－Cycle Sequencer	30
4.3 系統操作方式	32
4.4 系統架構圖	32
4.5 主系統介紹	33
4.6 子系統介紹	34
第五章 系統測試	35
5.1 系統測試問卷	38
5.2 系統測試問卷之結果	39
5.3 系統測試問卷受測者族群分布	40
5.4 系統測試之結果分析	42
第六章 結論與未來展望	43
參考文獻	44
圖目錄
圖 2.1 Arturia Moog V	5
圖 2.2 Moog Synthesizer合成器	5
圖 2.3 BIAS FX	6
圖 2.4 Loopmial	7
圖 2.5 ReacTable	9
圖 2.6 GRIDI	10
圖 2.7 Sifteo Cubes	12
圖 2.8結合積木組裝與程式邏輯之互動式教具	13
圖 2.9使用方塊代表樂曲之旋律示意圖	14
圖 2.10 Cycle Sequencer (左)與Qube Composer (右)	15
圖 3.1 Qube Composer	16
圖 3.2 Qube Composer 操作介面	17
圖 3.3 Qube Composer 操作方式一	18
圖 3.4 Qube Composer 操作方式二	19
圖 3.5 系統架構圖	20
圖 3.6 I2C通訊協定	21
圖 3.7 Arduino Uno	21
圖 3.8 Arduino MEGA ADK	22
圖 3.9 Music Instrument Shield	23
圖 3.10 RedBearLab BLE Shield藍芽板	24
圖 3.11 實體化方塊外觀	25
圖 3.12 實體化方塊介紹	26
圖 3.13 喇叭	27
圖 3.14 軟體介面	28
圖 3.15 樂曲選擇畫面	29
圖 4.1 Cycle Sequencer外觀	30
圖 4.2 Cycle Sequencer操作方式	32
圖 4.3 Cycle Sequencer 系統架構圖	32
圖 4.4 Cycle Sequencer主體	33
圖 4.5 Cycle Sequencer 子系統及介面	34
圖 5.1系統測試情境一	36
圖 5.2系統測試情境二	37
圖 5.3系統測試問卷	38
表目錄
表 5.1系統測試問卷統計結果	39
表 5.2受測者性別分佈	40
表 5.3受測者年齡分佈	40
表 5.4受測者是否學習過樂器	41

[1] Howard Goodall著；音樂大歷史，賴晉凱 譯，聯經出版公司，2015/03/11
[2] John Powell著；好音樂的科學II：從古典旋律到搖滾詩篇──看美妙樂曲如何改寫思維、療癒人心，柴婉玲 譯，大寫出版，2018/04/02
[3] 游士昕 著；催生音樂：混音工程與製作(第二版)，全華圖書，2016/08/25
[4] Malcolm Gladwell著；異數：超凡與平凡的界線在哪裡？，廖月娟 譯，時報出版，2009/01/19
[5] Roland Synthesizers [online] Available:
https://www.roland.com/us/categories/synthesizers/
[6] Handan Zhang, Xinglong Gong, “TMusic: A Music Player Based on Tangible User Interface,” 2015 International Conference on Electromechanical Control Technology and Transportation
[7] 李柏雄 著；例說音響工程設計與調音技術，電子工業出版社，
2015/02/01
[8] 熊川浩孝，石田剛毅 著；圖解編曲入門：掌握節拍、樂句、合
奏3大要訣，單調旋律立即華麗變身，有型有款！，陳弘偉，林育珊 譯，易博士出版社，2017/01/25
[9] 費錫胤 著；皮鞋拉出美麗音符：西方音樂家故事，商務出版，2016/11/04
[10]	Arturia Moog V [online] Available: https://www.arturia.com/products/analog-classics/modular-v/overview
[11]	Moog Synthesizer [online] Available: https://www.moogmusic.com/content/moog-modular-synthesizers
[12] BIAS FX [online] Available: https://www.positivegrid.com/bias-fx/
[13] Loopimal [online] Available: http://lnx.yatatoy.com/loopimal/
[14] ReacTable [online] Available: http://reactable.com
[15] GRIDI [online] Available: https://www.gridi.info
[16] Sifteo Cubes [online] Available: https://www.youtube.com/watch?v=fEqq8JykQoQ
[17] 陳蕙如，結合積木組裝與程式邏輯之互動式教具，105年，淡江大學
[18] Arduino Uno [online] Available: 
https://store.arduino.cc/arduino-uno-rev3
[19] Arduino MEGA ADK [online] Available: https://store.arduino.cc/arduino-mega-adk-rev3
[20] SparkFun Music Instrument Shield [online] Available: https://www.sparkfun.com/products/10587
[21] ReadBear BLE Shield [online] Available: http://redbearlab.com/bleshield/