[發明專利]一種對于樂器的協同信號處理的方法及裝置

在審

• 申請號: 201911410828.3
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111091801A
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: 張向東;王劍龍;段應杰;李明;黃天晟;汪磊
• 申請（專利權）人: 蘇州繆斯談談科技有限公司
• 主分類號: G10H3/12
• 分類號: G10H3/12;G10L21/0216;G10L25/03;G10L25/24
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙) 32235
• 代理人: 劉振龍

1.一種對于樂器的協同信號處理的方法，其特征在于，該處理方法的步驟為，

S1、通過第一拾音裝置與第二拾音裝置分別收集樂器的音頻信號，并進行降噪處理，所述的第一拾音裝置對低頻信號有良好的響應，所述的第二拾音裝置對高頻信號有良好的響應；

S2、將第一拾音裝置收集的音頻信號輸入至低頻信號分析系統進行分析處理區分高頻信號識別結果與低頻信號識別結果，將第二拾音裝置收集的音頻信號輸入至高頻信號分析系統進行分析處理區分低頻信號識別結果與高頻信號識別結果；

S3、提取低頻信號分析系統內的低頻信號識別結果，提取高頻信號分析系統內的高頻信號識別結果，將兩者進行整合，樂器的低頻部分采用低頻信號識別結果，樂器的高頻部分采用高頻信號識別結果，整合成為同時具有低頻部分與高頻部分的樂器信號。

2.根據權利要求1所述的對于樂器的協同信號處理的方法，其特征在于，在步驟S1中收集音頻信號的方法為，

S11、通過多次試驗樂器正常彈奏振動的音頻信號獲取音頻信號強度閾值；

S12、第一拾音裝置開始收集樂器的實時音頻信號，并判斷實時音頻信號強度是否超過音頻信號強度閾值，若否，則將第一拾音裝置收集的實時音頻信號丟棄，若是，則進入步驟S13；

S13、第二拾音裝置開始收集音頻信號，并進行降噪處理。

3.根據權利要求2所述的對于樂器的協同信號處理的方法，其特征在于，在步驟S11中試驗的方式為，收集樂器由不振動時刻至振動時刻的音頻信號，獲取該段時間內平均音頻信號強度，通過多次試驗獲取多個平均音頻信號強度，從中選取最小值為音頻信號強度閾值。

4.根據權利要求2所述的對于樂器的協同信號處理的方法，其特征在于，在步驟S13中降噪處理的方法為，根據第一拾音裝置的音頻信號主動對第二拾音裝置的音頻信號進行降噪處理，得到消除噪音后的第二拾音裝置的音頻信號；其中第一拾音裝置獲取的音頻信號為樂器的固體振動信號轉化而來。

5.根據權利要求1所述的對于樂器的協同信號處理的方法，其特征在于，在步驟S2中對于第一拾音裝置收集的音頻信號以及第二拾音裝置收集的音頻信號分析處理的方法為，

S21、對收集的音頻信號進行信息切分，按照相同的時間長度將音頻信號切分為若干個音頻片段；

S22、對每個音頻片段提取頻譜特征，通過短時傅里葉變換、常數Q變換以及梅爾倒譜提取頻譜特征；

S23、對切分信息進行整合，根據音高提取方法，從上述頻譜特征中提取頻譜維度的音高、力度以及起止時間的音符序列，并累計音符序列形成集合；第一拾音裝置的音頻信號形成第一拾音集合，第二拾音裝置的音頻信號形成第二拾音集合；

S24、計算音頻信號的中間頻率閾值，根據獲取的音頻信號中固定的音符序列，得到音高所對應的基頻，從獲取的音頻信號的音高從低至高或者從高至低依次選取若干中間頻率，通過單個中間頻率計算音頻信號并與基頻進行對比后形成若干準確率數據，選取對應準確率最高的中間頻率為中間頻率閾值；

S25、在第一拾音集合內以中間頻率閾值為界限區分的高頻信號識別結果與低頻信號識別結果，在第二拾音集合內以中間頻率閾值為界限區分的低頻信號識別結果與高頻信號識別結果。

6.根據權利要求5所述的對于樂器的協同信號處理的方法，其特征在于，在步驟S24中中間頻率準確率的計算方式為，以選取的中間頻率為界，音頻信號中小于或等于該中間頻率的音頻信號通過第一拾音裝置獲得，音頻信號中大于該中間頻率的音頻信號通過第二拾音裝置獲得，并將低頻信號以及高頻信號與基頻進行對比得到其準確率。