[發(fā)明專利]一種基于LSTM的鋼琴演奏自動評分方法

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• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN111724813A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設計）人: 田君;程昭德
• 申請（專利權）人: 東莞理工學院
• 主分類號: G10L25/51
• 分類號: G10L25/51;G10L25/30;G10L25/03;G06F16/61;G06F16/65;G06F16/683;G06F21/60;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 北京卓恒知識產(chǎn)權代理事務所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 李迪

1.一種基于LSTM的鋼琴演奏自動評分方法，其特征在于，所述方法步驟包括：

步驟S1、建立音樂數(shù)據(jù)庫，以對MIDI文件信息進行存儲與管理；

步驟S2、提取鋼琴音樂文件的MIDI音樂物理特征；

步驟S3、將需要評分的鋼琴音樂文件的所有音符文件的特征信息向量化，以將音符信息與其對應的時間相結(jié)合；

步驟S4、將相關音符信息編碼為對應的one-hot向量；

步驟S5、通過二元向量的表達方式對音調(diào)狀態(tài)進行加密；

步驟S6、輸入矩陣，其中，矩陣的縱坐標為時間序列，橫坐標為音調(diào)值；

步驟S7、建立基于LSTM的評分模型，并對評分模型進行訓練，以獲得模型參數(shù)；

步驟S8、利用已訓練好的評分模型對待評價的鋼琴音樂文件進行評分處理，并輸出評分結(jié)果。

2.根據(jù)權利要求1所述的評分方法，其特征在于：步驟S5中所述通過二元向量的表達方式對音調(diào)狀態(tài)進行加密，具體加密方式為：用[0，0]表示鋼琴琴鍵當前未被壓下的狀態(tài)；用[1，0]表示鋼琴琴鍵當前被壓下的狀態(tài)；用[1，1]表示鋼琴琴鍵當前時刻被壓下且前一時刻也被壓下的狀態(tài)。

3.根據(jù)權利要求1所述的評分方法，其特征在于：所述步驟S7中，在利用所述評分模型訓練時，采用小批量梯度下降法，并采用對數(shù)極大自然函數(shù)作為損失函數(shù)進行訓練。

4.根據(jù)權利要求3所述的評分方法，其特征在于：所述步驟S7中，在利用所述評分模型訓練時，采用對數(shù)極大自然函數(shù)作為損失函數(shù)時，其中Mini-batch＝10，迭代次數(shù)為6000，學習率為0.0001，優(yōu)化器為RMSProp優(yōu)化器。

5.根據(jù)權利要求1所述的評分方法，其特征在于：所述步驟S1中，所述音樂數(shù)據(jù)庫為ySQL建立數(shù)據(jù)庫。

6.根據(jù)權利要求1所述的評分方法，其特征在于：所述MIDI音樂物理特征包括音調(diào)、音強。

7.根據(jù)權利要求1所述的評分方法，其特征在于：所述步驟S4中，將音符信息編碼為對應的one-hot向量時，采用One-hot編碼。

8.根據(jù)權利要求1所述的評分方法，其特征在于：所述步驟S8中，所述評分結(jié)果包括優(yōu)、良、中、較差以及差五個評分等級。