乐器演奏分析和评测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106485983A(43)申请公布日2017.03.08(21)申请号201610910121.9(22)申请日2016.10.19(71)申请人长江大学地址434023湖北省荆州市南环路1号长江大学(72)发明人向华王琮(74)专利代理机构宜昌市慧宜专利商标代理事务所(特殊普通合伙)42226代理人彭娅(51)Int.Cl.G09B15/00(2006.01)G06F17/30(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称乐器演奏分析和评测方法(57)摘要本发明提供一种乐器演奏分析方法，包括音频采集；对采集到的采样样本进行加Hanning窗；使用FFTW变换库得到频域谱图；在处理频域谱图过程中忽略高度较小的频率进行降噪，对具有波峰特征的位置进行处理，得到并记录该点的频率；处理所有波峰特征，得到相应频率列表；根据按键的标准频率对照表，得出演奏谱表。评测的方法为，获取标准音频格式；根据标准音频格式得到标准谱表；将演奏谱表与标准谱表进行比较，实现对用户的演奏进行评测。通过采用以上方法，能够实时指导反馈，更加有效地指导用户进行自学。即使没有老师指导的环境中也能够完成自学。CN106485983ACN106485983A权利要求书1/2页1.一种乐器演奏分析方法，其特征是包括以下步骤：一、音频采集；二、对采集到的采样样本进行加Hanning窗；三、使用FFTW变换库对加窗后的样本进行实数到实数的FFT变换，得到double数组M，M数组的长度为L；由L、采样率fs可以计算出f(Hz)的频率在数组M中对应的位置，并得到频域谱图；四、在处理频域谱图过程中忽略高度较小的频率进行降噪，对具有波峰特征的位置进行处理，得到并记录该点的频率；五、处理所有波峰特征，得到相应频率列表；六、根据按键的标准频率对照表，得出演奏谱表。2.根据权利要求1所述的一种乐器演奏分析方法，其特征是：步骤四中，忽略因音频频率较为接近而无法识别的按键，以特殊标志代替。3.根据权利要求1所述的一种乐器演奏分析方法，其特征是：步骤四中，对跨八度和弦的基波、谐波同化处理；若两个或多个波峰特征高度相差低于设定阀值，则判定为同时出现；若两个或多个波峰特征高度相差高于设定阀值，则同化为较高波峰特征的频率。4.根据权利要求1所述的一种乐器演奏分析方法，其特征是：对于非跨八度和弦，对和弦产生的各个合格波峰特征均进行记录。5.一种采用权利要求1~4任一项所述的乐器演奏分析方法进行评测的方法，其特征是包括以下步骤：一、获取标准音频格式；二、根据标准音频格式得到标准谱表；三、采集用户演奏音频，得到演奏谱表；四、将演奏谱表与标准谱表进行比较，实现对用户的演奏进行评测。6.根据权利要求5所述的评测的方法，其特征是：步骤一中，将不是wav格式的音频文件转化为wav格式。7.根据权利要求6所述的评测的方法，其特征是：步骤二中，从文件中获取比特率Rb，单位：bps；由比特率Rb可以计算出采样率fs；根据采样率按照与演奏谱表的同等时间读取该音频文件的字节流得到采样样本；对采集到的采样样本进行加Hanning窗；使用FFTW变换库对加窗后的样本进行实数到实数的FFT变换，得到double数组M，M数组的长度为L；则由L、fs可以计算出f(Hz)的频率在数组M中对应的位置，并得到频域谱图；在处理频域谱图过程中忽略高度较小的频率进行降噪，对具有波峰特征的位置进行处理，得到并记录该点的频率；处理所有波峰特征，得到相应频率列表；根据按键的标准频率对照表，得出标准谱表。8.根据权利要求5所述的评测的方法，其特征是：在演奏谱表进行FFT变换的过程中，转换时间控制在小于200ms。2CN106485983A权利要求书2/2页9.根据权利要求5所述的评测的方法，其特征是：获取标准谱表和演奏谱表中每个按键的初始时间点，比较标准谱表与演奏谱表中各个按键的初始时间点的差异，得到演奏节奏的评测。10.根据权利要求5所述的评测的方法，其特征是：获取标准谱表和演奏谱表中每个按键的音量大小，以沿音轨布置的水平柱状图表示，比较标准谱表与演奏谱表中各个按键的音量大小，得到演奏按键力度的评测。3CN106485983A说明书1/6页乐器演奏分析和评测方法技术领域[0001]本发明涉及演奏技巧学习领域，特别是一种乐器演奏分析和评测方法，适用于敲击类的演奏乐器，例如键盘乐器中的钢琴、电子琴，打击乐器中的架子鼓、云锣。背景技术[0002]当前学习乐器，例如钢琴的学习过程中，评价一位学生的钢琴演奏是否存在问题，一般采取由专业老师在一旁聆听指导的方法，而此种方法需要老师进行一对一辅导，效率较低，耗费大量人力、时间资源，人工成本较高。[0003]应用市场上