[發明專利]一種鋼琴演奏評估方法及系統

在審

• 申請號: 201710077358.8
• 申請日: 2017-02-14
• 公開（公告）號: CN106935236A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 李偉
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: G10H1/00
• 分類號: G10H1/00;G10L25/18
• 代理公司: 北京高沃律師事務所11569
• 代理人: 王加貴

1.一種鋼琴演奏評估方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取待評估音樂；

獲取樣本音樂；

提取所述待評估音樂的半音類特征；

提取所述樣本音樂的半音類特征；

采用動態時間規整算法對所述待評估音樂的半音類特征和所述樣本音樂的半音類特征進行匹配比較，得到所述待評估音樂與所述樣本音樂不相匹配的出錯時間點；

提取所述樣本音樂在所述出錯時間點的正確的頻譜特征；

對所述正確的頻譜特征進行處理，得到正確的音符。

2.根據權利要求1所述的鋼琴演奏評估方法，其特征在于，所述提取所述樣本音樂在所述出錯時間點的正確的頻譜特征，具體包括：

提取所述樣本音樂在所述出錯時間點的音樂信號；

采用短時傅里葉變換方法對所述出錯時間點的音樂信號進行處理，得到所述音樂信號的頻譜特征。

3.根據權利要求1所述的鋼琴演奏評估方法，其特征在于，所述對所述正確的頻譜特征進行處理，得到正確的音符，具體包括：

獲取所述正確的頻譜特征；

對所述正確的頻譜特征進行非負矩陣分解，得到和弦中各音高的頻譜特征；

根據各所述音高的頻譜特征計算各所述音高的頻率；

將各所述音高的頻率轉換為音符；

將所述音符輸出。

4.根據權利要求3所述的鋼琴演奏評估方法，其特征在于，在所述對所述正確的頻譜特征進行非負矩陣分解之前，還包括：

對所述正確的頻譜特征進行去噪處理。

5.根據權利要求1所述的鋼琴演奏評估方法，其特征在于，所述采用動態時間規整算法對所述待評估音樂的半音類特征和所述樣本音樂的半音類特征進行匹配比較，得到所述待評估音樂與所述樣本音樂不相匹配的出錯時間點，具體包括：

采用基于節拍的分幀方式對所述待評估音樂的半音類特征和所述樣本音樂的半音類特征分別進行分幀；

采用動態時間規整算法對分幀后的所述待評估音樂的半音類特征和所述樣本音樂的半音類特征進行匹配比較，得到所述待評估音樂與所述樣本音樂不相匹配的出錯時間點。

6.一種鋼琴演奏評估系統，其特征在于，所述系統包括：

待評估音樂獲取模塊，用于獲取待評估音樂；

樣本音樂獲取模塊，用于獲取樣本音樂；

待評估音樂特征提取模塊，用于提取所述待評估音樂的半音類特征；

樣本音樂特征提取模塊，用于提取所述樣本音樂的半音類特征；

匹配比較模塊，用于采用動態時間規整算法對所述待評估音樂的半音類特征和所述樣本音樂的半音類特征進行匹配比較，得到所述待評估音樂與所述樣本音樂不相匹配的出錯時間點；

正確頻譜特征提取模塊，用于提取所述樣本音樂在所述出錯時間點的正確的頻譜特征；

正確音符確定模塊，用于對所述正確的頻譜特征進行處理，得到正確的音符。

7.根據權利要求6所述的鋼琴演奏評估系統，其特征在于，所述正確頻譜特征提取模塊，具體包括：

音樂信號提取單元，用于提取所述樣本音樂在所述出錯時間點的音樂信號；

頻譜特征確定單元，用于采用短時傅里葉變換方法對所述出錯時間點的音樂信號進行處理，得到所述音樂信號的頻譜特征。

8.根據權利要求6所述的鋼琴演奏評估系統，其特征在于，所述正確音符確定模塊，具體包括：

正確頻譜特征獲取單元，用于獲取所述正確的頻譜特征；

矩陣分解單元，用于對所述正確的頻譜特征進行非負矩陣分解，得到和弦中各音高的頻譜特征；

音高頻率計算單元，用于根據各所述音高的頻譜特征計算各所述音高的頻率；

頻率音符轉換單元，用于將各所述音高的頻率轉換為音符；

音符輸出單元，用于將所述音符輸出。

9.根據權利要求8所述的鋼琴演奏評估系統，其特征在于，正確音符確定模塊，還包括：

去噪單元，用于對所述正確的頻譜特征進行去噪處理。

10.根據權利要求6所述的鋼琴演奏評估系統，其特征在于，所述匹配比較模塊，具體包括：

分幀單元，用于采用基于節拍的分幀方式對所述待評估音樂的半音類特征和所述樣本音樂的半音類特征分別進行分幀；

匹配比較單元，用于采用動態時間規整算法對分幀后的所述待評估音樂的半音類特征和所述樣本音樂的半音類特征進行匹配比較，得到所述待評估音樂與所述樣本音樂不相匹配的出錯時間點。