[發(fā)明專利]一種聲樂發(fā)音訓練系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710854768.9
• 申請日: 2017-09-20
• 公開（公告）號: CN107369359B
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發(fā)明（設計）人: 張兵;曾亞平;聶偉娟;張一竹;李娜
• 申請（專利權）人: 鄭州幼兒師范高等專科學校
• 主分類號: G09B15/00
• 分類號: G09B15/00
• 代理公司: 西安銘澤知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 李振瑞

本發(fā)明公開了一種聲樂發(fā)音訓練系統(tǒng)，涉及聲樂教學領域。該聲樂發(fā)音訓練系統(tǒng)包括：音頻采集模塊、基頻提取模塊、音符轉換模塊、音符對比模塊、參考基頻存儲模塊、音符時長識別模塊、音符時長對比模塊、參考音符時長存儲模塊、糾錯存儲模塊、播放模塊、綜合評估模塊、控制模塊、輸入模塊和顯示模塊。本發(fā)明通過對采集的音頻信號從音符和音符時值兩方面進行評估，使練習者可以直觀的了解自己訓練的缺陷，提高了學習效率。

技術領域

本發(fā)明涉及聲樂教學領域，更具體的涉及一種聲樂發(fā)音訓練系統(tǒng)。

背景技術

音樂教育，尤其是專業(yè)音樂教育，是通過基本技能及藝術實踐知識的傳授培養(yǎng)高等技術應用型人才，教育的一個最終目的是使學生具有較強的聲樂、器樂表演能力和音樂鑒賞及辨別能力，掌握音樂作品的分析方法。

聲樂訓練在音樂教育中是一個及其重要的環(huán)節(jié)，目前大多需要老師一個一個直接評估指導的模式進行訓練，大大加大了教師的工作量，且由于每個老師的訓練模式是大不相同的，同時要求也是不同的，從而使得訓練的指導存在很大的人為性和單一性，學生也無法很直觀的理解到自己的訓練缺陷，大大降低了學習效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供一種聲樂發(fā)音訓練系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術中學習效率低的問題。

本發(fā)明實施例提供一種聲樂發(fā)音訓練系統(tǒng)，包括：音頻采集模塊、基頻提取模塊、音符轉換模塊、音符對比模塊、參考基頻存儲模塊、音符時長識別模塊、音符時長對比模塊、參考音符時長存儲模塊、糾錯存儲模塊、播放模塊、綜合評估模塊、控制模塊、輸入模塊和顯示模塊；

所述輸入模塊，用于輸入采集指令、轉換指令、提取指令、識別指令、音符對比指令、音符時長對比指令、播放指令、評估指令和顯示指令；

所述控制模塊，用于向所述音頻采集模塊發(fā)送采集指令；向所述基頻提取模塊發(fā)送提取指令；向所述音符轉換模塊發(fā)送轉換指令；向所述音符對比模塊發(fā)送音符對比指令；向所述音符時長識別模塊發(fā)送識別指令；向所述音符時長對比模塊發(fā)送音符時長對比指令；向所述綜合評估模塊發(fā)送評估指令；向所述顯示模塊發(fā)送顯示指令；向所述播放模塊發(fā)送播放指令；

所述音頻采集模塊，用于接收到采集指令后，采集練習者的發(fā)聲音頻信號，并將音頻信號經(jīng)過降噪后采樣量化轉化為音頻時域數(shù)據(jù)；

所述基頻提取模塊，用于接收到提取指令后，將所述音頻時域數(shù)據(jù)用特定長度的窗分割成多個音頻幀，將每一音頻幀利用自相關法確定估計基音周期，估計基音周期得到估計基音頻率，將所述基音頻率設定為低通濾波器的通帶頻率，將所述音頻幀通過所述低通濾波器濾波后進行FFT變換，將FFT變換結果求模平方得到功率譜，求出功率譜中能量最大值所對應的頻率點，其中，所述頻率點為所述音頻幀對應的測量基頻；

所述音符轉換模塊，用于接收到轉換指令后，將多個測量基頻中的每一個測量基頻轉換為音名；

所述音符對比模塊，用于接收到音符對比指令后，確定多個音名中的每一個音名的測量基頻與標準基頻的差異值；其中，所述標準基頻存儲在參考基頻存儲模塊中；

所述音符時長識別模塊，用于接收到識別指令后，將音頻時域數(shù)據(jù)進行分幀處理，得到多個音頻幀，計算每一個音頻幀的短時平均過零率和短時平均能量，將短時平均過零率和短時平均能量相乘得到短時能零積，將所述短時能零積與閾值比較，確定每個音符的起始點和結束點，根據(jù)音符的起始點和結束點計算每個音符的時長；

所述參考音符時長存儲模塊，用于將參考音頻時域數(shù)據(jù)進行分幀處理，得到多個參考音頻幀，計算每一個參考音頻幀的參考短時平均過零率和參考短時平均能量，將參考短時平均過零率和參考短時平均能量相乘得到參考短時能零積，將所述參考短時能零積與參考閾值比較，確定每個參考音符的起始點和結束點，根據(jù)閾值音符的起始點和結束點計算每個參考音符的時長；