[發明專利]一種基于語譜切分的中國民族聲樂作品演唱的評測系統

在審

• 申請號: 201711499529.2
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN108198575A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 張驥
• 申請（專利權）人: 湖北師范大學
• 主分類號: G10L25/51
• 分類號: G10L25/51
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于語譜切分的中國民族聲樂作品演唱的評測系統，包括演唱輸入模塊、語譜提取模塊、演唱評分模塊、詞曲數據庫、少數民族語言及方言轉換模塊、特征提取模塊、演唱評價模塊和分數輸出模塊，所述演唱輸入模塊、語譜提取模塊、演唱評分模塊依次連接，所述詞曲數據庫、少數民族語言及方言轉換模塊、特征提取模塊、演唱評價模塊依次連接，所述演唱評價模塊、演唱評分模塊和分數輸出模塊依次連接。本發明具有少數民族語言以及方言和普通話轉換的功能，并且能實時得出測試的分數，具有準確率高特點，適合推廣應用。

技術領域

本發明涉及唱歌領域的語音信號處理系統，具體地說，涉及一種基于語譜切分的中國民族聲樂作品演唱的評測系統。

背景技術

目前，在自動唱歌評測系統方面主要有以下幾種由簡單到復雜的技術方案：

1)、僅考察用戶的發音時間和音量：通過比較測試數據幀能量和原唱數據幀能量，將比較得到的一致性程度量化成評分分數，如專利號為9610613.4的發明專利“卡拉OK計分的方法和系統”所記載的評測方法。這種做法只是通過考察用戶的音量高低和原唱的音量高低來判斷唱歌好壞，而不是分析用戶唱歌時的音高、節奏等反映唱歌水平的信息，評分準則與人工評分的考量因素不一致。

2)、僅考察用戶唱歌時的音高偏差程度：也即主要考察用戶唱歌數據的基頻曲線和標準的基頻曲線之間的差異程度，這種評測方法通過比較標準基頻曲線和唱歌數據基頻曲線之間的誤差面積，來評價唱歌數據的好壞；誤差面積值越大，用戶唱歌數據得分越低，反之，則用戶唱歌數據得分越高。實際評測時，通過誤差面積來評價唱歌數據的好壞存在相當的問題，比如當音高走勢相同時，如果用戶唱歌的節奏比標準的節奏超前或者滯后，則自動評分系統給出的分數就會很低，也就是說，即便用戶的音高與標準的音高走勢完全一致，由于用戶的音高與標準的音高在時間上的不一致性，用戶所得的評分也會較低；用戶唱歌的節奏顯然比標準的節奏滯后，此時即便用戶的音高與標準的音高走勢完全一致，用戶的評分也會很低。自動評分系統只有有效判斷出用戶的音高與標準的音高在時間上的不一致性，并進行有效處理，才能得到比較合理的打分結果。

3)、同時考察音高和節奏上的偏差：針對2)中存在的僅考察音高評分導致的不合理性，有人提出基頻的動態時間規整(DTW：DynamicTimeWarping)算法，以此來改善測試基頻和標準基頻之間時間上的對應關系。動態時間規劃算法的基本思想是將時間的規整和距離測度規整結合在一起的一種非線性規整技術，通過在允許的時間規整范圍內尋找距離測度最小的時間上的規整方式，進而確定輸入信號和模板在時間上的對應關系，在一定程度上克服了標準基頻和測試基頻在時間上不嚴格對齊時帶來的干擾。然而由于這種算法忽略了唱歌數據中的歌詞信息而僅僅考慮了基頻的相似程度，沒有充分利用唱歌數據的信息，使得標準基頻和測試基頻對齊的準確程度不高，從而導致了評分效果不盡理想。

中國民族聲樂是以目前我國音樂院校中民族聲樂專業為代表的專業領域，既不同于民歌、說唱、戲曲的演唱，又在繼承并發揚了這些傳統演唱藝術精華與特點的基礎上，借鑒、吸收西歐美聲唱法的歌唱理論和優點而形成的獨樹一幟的，具有科學性、民族性、藝術性和時代精神特征的新民族歌唱藝術。不同民族的不同語言，是聲樂藝術不同風格的主要因素。它受到語音、語體、語境、語勢、音節以及詞素、詞匯和詞義內部系統的關系等多種因素制約。因此，各民族的不同語言特征，便產生了不同聲樂風格色彩。民族聲樂風格的地域性體現了共同地域、共同經濟生活，以及表現于共同地域文化的共同心理素質和共同審美情趣。在56個民族中，漢族人口最多。漢語是主要語言，但是由于漢語分布廣泛，在各地域中形成一系列地方變體——方言。

目前，現有技術中急需一種基于語譜切分的中國民族聲樂作品演唱的評測系統。

發明內容

為了克服現有技術中存在的缺陷，本發明提供一種基于語譜切分的中國民族聲樂作品演唱的評測系統，該系統具有少數民族語言以及方言和普通話轉換的功能，并且能實時得出測試的分數，具有準確率高特點，適合推廣應用。

其技術方案如下：