[發(fā)明專利]一種彈撥樂器的音色模擬方法、系統(tǒng)、裝置和計算機設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011054744.3
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112150992A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹強;曠世強;康少力
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙幻音電子科技有限公司
• 主分類號: G10H1/00
• 分類號: G10H1/00;G10H1/02;G10H7/10
• 代理公司: 長沙國科天河知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 43225
• 代理人: 邱軼

本申請涉及一種彈撥樂器的音色模擬方法、系統(tǒng)、裝置、計算機設(shè)備和存儲介質(zhì)。所述方法包括：分別獲取合成彈撥樂器和目標(biāo)彈撥樂器的非線性頻率響應(yīng)特征，根據(jù)對應(yīng)的諧波響應(yīng)特征得到非線性頻率響應(yīng)差異模型。根據(jù)目標(biāo)彈撥樂器的線性頻率響應(yīng)特征得到其線性頻率響應(yīng)模型。將合成彈撥樂器產(chǎn)生的合成彈奏信號依次輸入非線性頻率響應(yīng)差異模型和線性頻率響應(yīng)模型，得到模擬目標(biāo)彈撥樂器音色的目標(biāo)彈奏信號。本方法使用非線性頻率響應(yīng)差異模型將合成彈奏信號轉(zhuǎn)換為符合目標(biāo)彈撥樂器的非線性頻率響應(yīng)特征的信號，再使用線性頻率響應(yīng)模型得到模擬目標(biāo)彈撥樂器音色的目標(biāo)彈奏信號，能完整模擬彈撥樂器各部件對音色的綜合影響，獲得更好的音色模擬效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及彈撥樂器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種彈撥樂器的音色模擬方法、系統(tǒng)、裝置和計算機設(shè)備。

背景技術(shù)

彈撥樂器是用手指或撥子撥弦，及用琴竹擊弦而發(fā)音的樂器總稱，都是以琴弦的震動為聲音來源的樂器。以吉他為例，從構(gòu)造上吉他可以分為木吉他和電吉他。木吉他由琴頭，琴頸和琴身組成，電吉他一般由琴頭，琴頸，琴身，琴橋和拾音器組成。木吉他通過共鳴箱來放大琴弦震動產(chǎn)生的聲音。而且電吉他則通過拾音器采集琴弦的震動并轉(zhuǎn)換成電信號，通過外部的音箱來放大聲音。

彈撥樂器的音色是由其所有組成部分共同決定的，因此在設(shè)計生產(chǎn)出來之后其音色就是固定的。比如對于木吉他而言，琴的面板、琴頸的材料和桶形對音色的影響較大。桃花心木和楓木都經(jīng)常用于琴頸的制造，但是桃花心材料做的琴中頻非常的足，高頻不是特別的突出，而楓木做的琴音色很亮，延音也很長。而對于電吉他來說，拾音器和琴身材料都會影響輸出的音色。此外，同樣產(chǎn)地同樣等級同樣木材搭配的琴在不同品牌的制作工藝下所產(chǎn)生的音色是不同的。多方面的影響因素使得彈撥樂器的音色成為了一個集合體，其包含的內(nèi)容也比較多，比如對于彈奏的反應(yīng)、反應(yīng)的速度、延音的長短、泛音的音色，以及每個音符基本音色的力度和質(zhì)感等。

由于不同音色的彈撥樂器適合的演奏風(fēng)格和樂曲類型不同，因此彈奏者在演奏不同的樂曲時經(jīng)常需要更換不同的樂器來適應(yīng)不同的演奏需求。針對這一問題，目前采用的是通過外部連接的音效處理設(shè)備來對彈撥樂器的輸出聲音進行數(shù)字音效處理的方法，從而達到改變琴固有的音色的目的。這些技術(shù)一般都是針對彈撥樂器中的某些部件進行數(shù)學(xué)建模，然后根據(jù)客戶的需求來模擬某種需要的特性。比如有的技術(shù)方案對電吉他拾音器以及琴弦距離拾音器的高度做了模擬。但是實際上，由于單獨的彈撥樂器個體上，其弦的振動特性是由各個部件綜合決定的，因此這種對單個部件建模的方法不能完全模擬所有影響樂器音色的部件，因此得到的模擬效果并不是很完整。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對上述技術(shù)問題，提供一種能夠綜合模擬彈撥樂器音色的一種彈撥樂器的音色模擬方法、系統(tǒng)、裝置和計算機設(shè)備。

一種彈撥樂器的音色模擬方法，所述方法包括：

分別獲取合成彈撥樂器和目標(biāo)彈撥樂器的非線性頻率響應(yīng)特征，根據(jù)合成樂器和目標(biāo)樂器的非線性頻率響應(yīng)特征中對應(yīng)的諧波響應(yīng)特征，得到合成彈撥樂器和目標(biāo)彈撥樂器的非線性頻率響應(yīng)差異模型。

獲取目標(biāo)彈撥樂器的線性頻率響應(yīng)特征，根據(jù)線性頻率響應(yīng)特征得到目標(biāo)彈撥樂器的線性頻率響應(yīng)模型。

獲取合成彈撥樂器產(chǎn)生的合成彈奏信號，將合成彈奏信號依次輸入非線性頻率響應(yīng)差異模型和線性頻率響應(yīng)模型，得到模擬目標(biāo)彈撥樂器音色的目標(biāo)彈奏信號。

其中一個實施例中，分別獲取合成彈撥樂器和目標(biāo)彈撥樂器的非線性頻率響應(yīng)特征，根據(jù)合成樂器和目標(biāo)樂器的非線性頻率響應(yīng)特征中對應(yīng)的諧波響應(yīng)特征，得到合成彈撥樂器和目標(biāo)彈撥樂器的非線性頻率響應(yīng)差異模型的步驟包括：

分別獲取合成彈撥樂器和目標(biāo)彈撥樂器的脈沖信號響應(yīng)特征。脈沖信號響應(yīng)特征包括：線性脈沖響應(yīng)特征分量和高階脈沖響應(yīng)特征分量。