专利摘要

本发明公开了一种基于重音分析的人声转乐谱系统，该人声转乐谱系统应用时，实现以下步骤：(1)对人声音频进行采样，获得多个样本片段，然后对每个样本片段进行频率分析；(2)对每个样本片段进行重音分析；(3)根据重音分析结果和频率分析结果，对人声音频进行音符分割；(4)获得每个音符后，根据频率变化，测定每个音符的音高；(5)在获得每个音符的音高后，基于绝对音高对乐谱进行调性分析和调整，以获得最终的乐谱。该人声转乐谱系统能够时间将输入人声信号转化为乐谱。

权利要求

1.一种基于重音分析的人声转乐谱系统，包括计算机存储器、计算机处理器以及存储在所述计算机存储器中并可在所述计算机处理器上执行的计算机程序，其特征在于，所述计算机处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

(1)对人声音频进行采样，获得多个样本片段，然后对每个样本片段进行频率分析；

(2)对每个样本片段进行重音分析，具体过程为：

首先，以每个样本片段中波形的平方和作为该样本片段的音量，根据音量和时间构建音量-时间变化曲线；

然后，计算音量-时间变化曲线相对于音量的离散导数，并以0.03秒对离散导数曲线进行采样获得采样点，分析音量的瞬间变化趋势，以变化剧烈的离散导数曲线对应的采样点作为重音的起始位置；

(3)根据重音分析结果和频率分析结果，对人声音频进行音符分割；

(4)获得每个音符后，根据频率变化，测定每个音符的音高；

(5)在获得每个音符的音高后，基于音高对乐谱进行调性分析和调整，以获得最终的乐谱。

2.如权利要求1所述的基于重音分析的人声转乐谱系统，其特征在于，对每个样本片段进行频率分析的具体方法为：

(a)将样本片段平均分成N份，考虑N份片段的N端点，并搜索寻找N个端点中自相关函数值的首次出现的极大值，或差值函数首次出现的极小值所在的那个片段；

(b)以该片段作为输入，按照步骤(a)再进行迭代搜索寻找，直到确定极值点为止；

(c)相邻两个极值点之间的距离即为波长，波长的倒数即为频率，以此获得每个样本片段的频率分析结果。

3.如权利要求1所述的基于重音分析的人声转乐谱系统，其特征在于，在获得重音后，根据这些重音的起始位置以及重音的持续时间，即初步计算形成乐曲速度。

4.如权利要求1所述的基于重音分析的人声转乐谱系统，其特征在于，根据重音分析结果和频率分析结果，对人声音频进行音符分割的具体过程为：

首先，对频率变化和音量变化赋予不同权重后，计算音符的把握度：

c(t)＝wf×δ(f,t)+wv×δ(v,t)

其中，c(t)表示t时刻音符的把握度，δ(f,t)是频率f相对于时间t的变化函数，δ(v,t)是音量v相对于时间t的变化函数，wf为函数δ(f,t)的权重，wv为函数δ(v,t)的权重，且wf<wv；

然后，当音符的把握度大于阈值时，则在此时刻认为是音符开始的位置，即对音符进行分割。

5.如权利要求1所述的基于重音分析的人声转乐谱系统，其特征在于，根据重音分析结果和频率分析结果以及乐曲速度，对人声音频进行音符分割，具体过程为：

首先，对频率变化、音量变化以及乐曲速度赋予不同权重后，计算音符的把握度：

c(t)＝wf×δ(f,t)+wv×δ(v,t)+wBPM×b(t,BPM)

其中，wBPM表示函数b(t,BPM)的权重，b(t,BPM)表示根据乐曲速度计算节拍信息的函数，t时刻越接近整拍则函数值越大，δ(f,t)是频率f相对于时间t的变化函数，δ(v,t)是音量v相对于时间t的变化函数，wf为函数δ(f,t)的权重，wv为函数δ(v,t)的权重，且wf<wv;

然后，当音符的把握度大于阈值时，则在此时刻认为是音符开始的位置，即对音符进行分割。

6.如权利要求1所述的基于重音分析的人声转乐谱系统，其特征在于，测定每个音符的音高的具体过程为：

首先，计算音频的频率信息：

其中，x[i]表示音符中第i个采样点的频率，v[i]表示音符中第i个采样点处的音量，认为音量更大的位置拥有更大的权重；w(i,N)为位置权重函数，它调整一个音符的前中后位置的频率对整个音符的重要程度；

然后，根据十二等音律计算音高其中base pitch表示基准音高，即440Hz对应的音高A5。

7.如权利要求1所述的基于重音分析的人声转乐谱系统，其特征在于，基于绝对音高对乐谱进行调性分析和调整的过程为：

首先，采用标准的大调分析法进行调性分析，将所有音符映射到一个八度内，以能够使最多的音符落入大调的音阶内的音符为主音，获得调性分析结果；

然后，根据调性分析结果对不属于调式主音上的音符进行判断，计算标准音高与人声音高的差值，分析音符出错的可能性p＝wf×(f0-fpitch)+H(pitch)，其中，wf为音高差值的权重，f0-fpitch为标准音高与人声 音高的差值，H(pitch)为音乐理论中出现在大调音阶以外音符出现的频率的统计结果；

最后，根据音符出错可能性p，将不属于调式主音上的音符修正至高半音、低半音、或者不修正。

基于重音分析的人声转乐谱系统专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。