[發明專利]一種可編輯的多級音色合成系統及方法

有效

• 申請號: 201710393145.6
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN107195289B
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 厲小潤;竇亞星
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G10H7/00
• 分類號: G10H7/00;G10H1/00
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

1.一種可編輯的多級音色合成系統，其特征在于，所述的合成系統用于編輯合成樂器不同級別的音色，模擬樂器同一音高的音符在不同彈奏條件下產生的不同音色效果，進而模擬樂器的真實音色，所述彈奏條件選自樂器類型、樂器生產廠家、樂器型號、樂器個體、彈奏者/物、彈奏手法的任意一種或任意多種，所述的合成系統包括音色特征單元、音色編輯單元、音色合成單元，

其中：

所述的音色特征單元用于獲取源音色的音色特征信息，并將所述音色特征信息提供給音色合成單元，所述的音色特征信息包含基頻的頻率、幅值、相角三種信息，倍頻的頻率、幅值、相角三種信息，余頻的頻率、幅值、相角三種信息；

所述的音色編輯單元用于編輯音色修改參數，輸入音色合成單元，不同的音色修改參數對應合成后的不同音色效果，形成不同級別的音色；

所述的音色合成單元利用所述音色特征信息和所述音色修改參數，進行音色的合成，模擬樂器的真實音色；

所述的音色合成單元采用音色重構模型，模擬樂器的音色進行音色合成；所述音色重構模型將源音色的音色特征信息分為兩部分：修改部分和保留部分，對所述修改部分的頻率段進行效果的增強或減弱，所述的頻率段包括：基頻到K倍頻段、各類型音感段，所述的K滿足K≤采樣頻率/(2*基頻)且K為整數；

所述音色修改參數選自基頻倍頻段修改參數和音感類型修改參數的任意一種或任意兩種；其中，通過調整所述基頻倍頻段修改參數來改變源音色中基頻倍頻段的占比，以改變音色效果；通過修改所述音感類型修改參數來調整音色的音感效果；

所述的基頻倍頻段修改參數包括基頻倍頻段幅值修改系數v_k、合成參數N和調節基頻，其中：

所述的基頻倍頻段幅值修改系數v_k，用于確定音色合成時基頻段和倍頻段的幅值修改量；

所述的合成參數N，用于確定基頻和倍頻段參與修改的頻率范圍D_k；

所述的調節基頻用于代替源音色的基頻，擴大修改的頻率范圍。

2.如權利要求1所述的可編輯的多級音色合成系統，其特征在于，所述的相角又稱相位角，是指音色波形中某一頻率的幅值隨時間變化時，決定頻率在任一時刻狀態的一個數值，其中，所述音色波形中每個頻率的波形表示為正弦波、余弦波、或者經數學方法能分解成正弦波或余弦波的波形。

3.如權利要求2所述的可編輯的多級音色合成系統，其特征在于，所述數學方法是傅里葉級數展開。

4.如權利要求2所述的可編輯的多級音色合成系統，其特征在于，所述音色波形中每個頻率的波形選自正弦波、余弦波、三角波、鋸齒波、矩形波的任意一種或任意多種。

5.如權利要求1所述的可編輯的多級音色合成系統，其特征在于，所述的音色合成系統還進一步包括音色分解單元，所述的音色分解單元對源音色進行分解，結合源音色的時域特征和頻域特征信息，計算出音色特征信息，提供給音色特征單元，所述的音色特征信息包含基頻的頻率、幅值、相角三種信息，倍頻的頻率、幅值、相角三種信息，余頻的頻率、幅值、相角的三種信息。

6.如權利要求1所述的可編輯的多級音色合成系統，其特征在于，所述基頻的確定采用計算和矯正相結合的方式，所述的矯正采用數據庫和/或人工矯正的方式。

7.如權利要求1所述的可編輯的多級音色合成系統，其特征在于，所述倍頻的確定選擇以下兩種方式中的任意一種：

方式一是直接根據其整數倍頻率來確定對應源音色基頻的倍頻；

方式二是采用頻域圖上基頻整數倍前后1/3區間內最大幅值的頻率代替基頻整數倍的倍頻作為計算倍頻。

8.如權利要求1所述的可編輯的多級音色合成系統，其特征在于，所述的音色合成系統還進一步包括波形顯示單元，所述的波形顯示單元用于顯示和更新音色波形圖以及音色主要特征圖，輔助修改音色，所述音色主要特征圖包含基頻的頻率、幅值信息，倍頻的頻率、幅值信息。