[發明專利]基于音頻相關信號處理的樂譜數字處理方法

在審

• 申請號: 202111009737.6
• 申請日: 2021-08-31
• 公開（公告）號: CN115731907A
• 公開（公告）日: 2023-03-03
• 發明（設計）人: 劉小璐
• 申請（專利權）人: 劉小璐
• 主分類號: G10H1/00
• 分類號: G10H1/00
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 李征宇

1.一種基于音頻相關信號處理的樂譜數字處理方法，應用于處理器端，其特征在于，所述方法利用各音高的本振頻率信號與音頻信號進行相關運算，獲取相關峰隨時間的變化曲線；根據相關峰的閾值條件判斷是否存在某個特定音符；根據音頻信號無差別強度均值判斷樂曲強弱變化，根據相關峰出現跳變的時序位置確定音符時值，最終將音樂作品從音頻轉換為樂譜。

2.根據權利要求1所述的基于音頻相關信號處理的樂譜數字處理方法，其特征在于，所述方法具體包括以下步驟：

S1、音頻信號的相關計算，即生成樂器相應數量N個音高的本振頻率信號，利用本振頻率信號與音頻信號進行相關運算，獲得N個相關峰時變信號；

S2、音符的識別，監測N個相關峰時變信號是否超過閾值、超過閾值的時序位置和持續時間，由此判斷各音符在樂譜中出現的位置；

S3、音樂強弱變化的識別，以節拍為周期對音頻強度進行積分，根據相鄰積分結果之間的相對變化判斷樂曲強弱變化；

S4、樂譜初樣的構建，將音符和強弱與打譜軟件命令符建立映射關系，驅動打譜軟件編譯樂譜初樣，對樂譜初樣核對訂正后生成樂譜正樣。

3.根據權利要求2所述的基于音頻相關信號處理的樂譜數字處理方法，其特征在于，所述數字樂譜為鋼琴樂譜，N為88個。

4.根據權利要求3所述的基于音頻相關信號處理的樂譜數字處理方法，其特征在于，所述方法具體為：

S101、生成88個音符對應的本振頻率信號，將其作為參考信號輸入相關計算器；

S102、對處理后的音頻信號做歸一化處理，與88個本振頻率信號分別做相關計算，獲取相關峰時變曲線；相關峰值介于0-1之間，根據信噪比等因素確定判別閾值，高于此閾值的相關峰判定為音符存在，低于此閾值的相關峰判定為音符不存在；

S103、根據超閾相關峰出現的位置和持續時間，將音符的音高和時值信息與打譜軟件的命令符做映射關聯，驅動打譜軟件命令符將各音高輸入樂譜，補充前述樂曲強度變化符號，并做最后的訂正，完成音樂作品從音頻到樂譜的編譯過程。

5.根據權利要求4所述的基于音頻相關信號處理的樂譜數字處理方法，其特征在于，所述步驟S101還包括對待識別音頻進行濾波去噪處理，去除環境白噪聲。

6.根據權利要求4或5所述的基于音頻相關信號處理的樂譜數字處理方法，其特征在于，所述步驟S101還包括輸入樂曲的速度和節拍類型，逐拍對音頻信號進行強度積分，確定樂曲強度走勢，將其中對應漸強、漸弱、突強、突弱的信息摘取出來。

7.根據權利要求1-6之一所述的基于音頻相關信號處理的樂譜數字處理方法，其特征在于，所述相關運算由數學方式或物理方法完成。

8.根據權利要求1-6之一所述的基于音頻相關信號處理的樂譜數字處理方法，其特征在于，所述無差別是指無論此時音符有幾個、音高各是多少，統一納入非空拍平均強度計算范疇；所述強弱變化通過相鄰強度差值或相鄰強度相除或多項式擬合進行分析。

9.一種如權利要求1-8之一所述基于音頻相關信號處理的樂譜數字處理系統，包括處理器、數據庫，其特征在于所述系統包括：

音頻信號相關計算模塊，用于生成樂器相應數量N個音高的本振頻率信號，利用本振頻率信號與音頻信號進行相關運算，獲得N個相關峰時變信號；

音符識別模塊，用于監測N個相關峰時變信號是否超過閾值、超過閾值的時序位置和持續時間，由此判斷各音符在樂譜中出現的位置；

音樂強弱變化識別模塊，用于以節拍為周期對音頻強度進行積分，根據相鄰積分結果之間的相對變化判斷樂曲強弱變化；

樂譜初樣構建模塊，將音符和強弱與打譜軟件命令符建立映射關系，驅動打譜軟件編譯樂譜初樣，對樂譜初樣核對訂正后生成樂譜正樣。

10.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該程序被處理器執行時實現權利要求1-8任一項所述方法。