音乐合成方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种音乐合成方法和系统，该方法包括：获取待合成声音信息，根据待合成声音信息获取对应的线性预测系数；根据线性预测系数获取待合成声音信息的线性预测滤波器；接收乐曲输入信息，根据乐曲输入信息获取待合成乐曲信息；根据待合成乐曲信息与线性预测滤波器进行编码合成得到合成音乐。如此，对于待合成声音信息，只需要获取对应的线性预测系数以获取对应的线性预测滤波器作为发声模型，相比于传统的采用波表文件，不需要存储音频波性文件即可有效地使待合成声音信息与待合成乐曲信息合成，可有效地降低存储容量，同时提高音乐合成效率。

Music synthesis methods and systems

The invention relates to a method and system for music synthesis, the method includes: acquiring sound information to be synthesized, according to the linear sound information to be synthesized to obtain the corresponding prediction coefficient; according to the linear prediction coefficients obtaining linear prediction filter to be synthesized voice information; receiving music input information, according to the input information of music to be synthesized according to the music information; the synthesis of music information and the linear prediction filter for encoding synthesized music synthesis. So, for the synthesis of sound information, only need to obtain the corresponding linear prediction coefficients to obtain the corresponding prediction filter as compared to the traditional production model, using the wave table file, do not need to store audio wave file can be effectively to be synthesized voice information and the synthesis of music information synthesis, can effectively reduce the storage capacity at the same time, improve the efficiency of music synthesis.

【技术实现步骤摘要】
音乐合成方法和系统
本专利技术涉及数据处理
，特别是涉及一种音乐合成方法和系统。
技术介绍
音乐合成是一种产生并修改正弦波形并叠加，用于通过声音产生器和扬声器播放音乐的方式。传统的音乐合成采用的是波表合成方法，通过预先将各种真实乐器所能发出的所有声音(包括各个音域、声调)录制下来，存贮为一个波表文件，重播时根据音乐文件记录的乐曲信息，从波表文件中逐一找出对应的声音信息，经声卡上的微处理器或计算机系统的处理器合成，加工后放出来。然而，由于波表文件需要存储的是音频波性文件，需记录一个波形的完整周期，音源库较大，导致耗费的存储容量大。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述问题，提供一种降低存储容量的音乐合成方法和系统。一种音乐合成方法，包括：获取待合成声音信息；根据所述待合成声音信息获取对应的线性预测系数；根据所述线性预测系数获取所述待合成声音信息的线性预测滤波器；接收乐曲输入信息，根据所述乐曲输入信息获取待合成乐曲信息；根据所述待合成乐曲信息与所述线性预测滤波器进行编码合成得到合成音乐。一种音乐合成系统，包括：第一信息获取模块，用于获取待合成声音信息；系数获取模块，用于根据所述待合成声音信息获取对应的线性预测系数；滤波器生成模块，用于根据所述线性预测系数获取所述待合成声音信息的线性预测滤波器；第二信息获取模块，用于接收乐曲输入信息，根据所述乐曲输入信息获取待合成乐曲信息；信息合成模块，用于根据所述待合成乐曲信息与所述线性预测滤波器进行编码合成得到合成音乐。上述音乐合成方法和系统，通过获取的待合成声音信息对应的线性预测系数，根据线性预测系数获取待合成声音信息的线性预测滤波器，同时，根据乐曲输入信息获取待合成乐曲信息，最后根据待合成乐曲信息与线性预测滤波器进行编码合成得到合成音乐。如此，对于待合成声音信息，只需要获取对应的线性预测系数以获取对应的线性预测滤波器作为发声模型，相比于传统的采用波表文件，不需要存储音频波性文件即可有效地使待合成声音信息与待合成乐曲信息合成，可有效地降低存储容量，同时提高音乐合成效率。附图说明图1为一实施例中音乐合成方法的流程图；图2为一实施例中根据待合成声音信息获取对应的线性预测系数的流程图；图3为另一实施例中音乐合成方法的流程图；图4为一实施例中音乐合成系统的结构图；图5为一应用例中音乐合成器与系数仓库的连接示意图。具体实施方式线性预测编码是主要用于音频信号处理与语音处理中根据线性预测模型的信息用压缩形式表示数字语音信号谱包络的工具。本专利技术提供一种基于线性预测编码的音乐合成方法和系统。参考图1，一实施例中的音乐合成方法，包括如下步骤。S110：获取待合成声音信息。待合成声音信息指需要被合成音乐的信息，包括语音信息、文字信息等。获取待合成声音信息可以是预先存储，也可以是通过麦克风采集声音得到，还可以是通过获取输入的文字信息得到。S130：根据待合成声音信息获取对应的线性预测系数。线性预测系数指线性预测模型的系数。待合成声音信息对应的线性预测系数可以通过根据线性预测模型对待合成声音信息对应的波形信号进行线性预测分析得到。例如，若获取的待合成声音信号为语音信息，则根据语音信息对应的波形进行线性预测分析得到对应的线性预测系数；若获取的待合成声音信号为文字信息，则识别文字信息获取对应的波形，对获取的波形进行线性预测分析得到对应的线性预测系数。线性预测系数可以是预先获取后存储，此时步骤S130直接从存储的线性预测系数中查找；步骤S130也可以是实时对合成声音信息进行线性预测分析得到线性预测参数。S150：根据线性预测系数获取待合成声音信息的线性预测滤波器。线性预测滤波器是对人体声道的共振腔的一个逼近，运算思想是使得残留误差信号最小的计算推导，用于作为模拟发声的发声模型。获取待合成声音信息的线性预测滤波器，即可得到待合成声音信息的发声模型；一种待合成声音信息可以对应多个线性预测滤波器。步骤S150可以是根据线性预测系数和预设函数模型生成对应待合成声音信息的线性预测滤波器。S170：接收乐曲输入信息，根据乐曲输入信息获取待合成乐曲信息。待合成乐曲信息指需要与待合成声音信息一起被合成得到音乐的乐曲信息。根据乐曲输入信息获取的待合成乐曲信息，可以是预先存储的，也可以是实时生成的。S190：根据待合成乐曲信息与线性预测滤波器进行编码合成得到合成音乐。待合成乐曲信息对应发声的曲调，线性预测滤波器对应待合成声音信息的发声内容，通过将待合成乐曲信息与线性滤波器进行编码合成，得到的合成音乐为将待合成声音信息按照待合成乐曲信息对应的曲调进行发声的音乐。例如，通过麦克风采集用户说出的话“你好”，得到的待合成声音信息为对应“你好”的波形；根据通过步骤S110至步骤S190，得到合成音乐为带有曲调的“你好”。将待合成乐曲信息与线性预测滤波器进行编码合成，可以是按照预设切换规则将多个线性预测滤波器与待合成乐曲信息进行对应合成；预设切换规则包括小节切换、音符切换、节拍切换。例如，线性预测滤波器包括1号、2号、3号、4号，预设切换规则为节拍切换，则1号线性预测滤波器对应待合成乐曲信息的第一个节拍，2号线性预测滤波器对应待合成乐曲信息的第二个节拍，3号线性预测滤波器对应待合成乐曲信息的第三个节拍，4号线性预测滤波器对应待合成乐曲信息的第四个节拍，以此类推。上述音乐合成方法，通过获取的待合成声音信息对应的线性预测系数，根据线性预测系数获取待合成声音信息的线性预测滤波器，同时，根据乐曲输入信息获取待合成乐曲信息，最后根据待合成乐曲信息与线性预测滤波器进行编码合成得到合成音乐。如此，对于待合成声音信息，只需要获取对应的线性预测系数以获取对应的线性预测滤波器作为发声模型，相比于传统的采用波表文件，不需要存储音频波性文件即可有效地使待合成声音信息与待合成乐曲信息合成，可有效地降低存储容量，同时提高音乐合成效率。在一实施例中，步骤S130包括：从预设数据库中查找对应待合成声音信息的线性预测系数。本实施例中，由预设数据库预先存储多种线性预测系数，当获取到待合成声音信息时，只需要从预设数据库中查找对应的线性预测系数即可。预设数据库只需要存储线性预测系数，不需要存储音频波性文件，存储容量小。对应地，步骤S130之前还包括：获取多个预设信息对应的线性预测系数并存储于预设数据库。其中，预设信息可以是汉字对应的波形信号，也可以是字母对应的波形信号，例如，预先对26个字母的发声对应的波形信号进行线性预测分析得到26个字母对应的线性预测系数并存储。步骤S130具体为：识别待合成声音信息并获取与待合成声音信息对应的预设信息，查找获取的预设信息对应的线性预测系数得到待合成声音信息的线性预测系数。在另一实施例中，参考图2，待合成声音信息为通过麦克风采集的语音波形信号。对应地，步骤S130包括步骤S131至步骤S134。S131：对语音波形信号进行包络提取，按照提取的包络将语音波形信号分割为多个分段波。通过进行包络提取，把人的正常说话速度，即一个信号的持续时间，作为一个预知参考值，从而从能量上对语音波形信号进行分割。在一实施例中，步骤S131之前还包括：对语音波形信号进行去直流处理。步骤S131对去直流后的语音波形信号进行包络提取。具体地，可采用2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种音乐合成方法，其特征在于，包括：获取待合成声音信息；根据所述待合成声音信息获取对应的线性预测系数；根据所述线性预测系数获取所述待合成声音信息的线性预测滤波器；接收乐曲输入信息，根据所述乐曲输入信息获取待合成乐曲信息；根据所述待合成乐曲信息与所述线性预测滤波器进行编码合成得到合成音乐。

【技术特征摘要】
1.一种音乐合成方法，其特征在于，包括：获取待合成声音信息；根据所述待合成声音信息获取对应的线性预测系数；根据所述线性预测系数获取所述待合成声音信息的线性预测滤波器；接收乐曲输入信息，根据所述乐曲输入信息获取待合成乐曲信息；根据所述待合成乐曲信息与所述线性预测滤波器进行编码合成得到合成音乐。2.根据权利要求1所述的音乐合成方法，其特征在于，所述根据所述待合成声音信息获取对应的线性预测系数，包括：从预设数据库中查找对应所述待合成声音信息的线性预测系数。3.根据权利要求1所述的音乐合成方法，其特征在于，所述待合成声音信息为通过麦克风采集的语音波形信号；所述根据所述待合成声音信息获取对应的线性预测系数，包括：对所述语音波形信号进行包络提取，按照提取的包络将所述语音波形信号分割为多个分段波；获取各分段波的时间长度，将所述时间长度满足预设范围的分段波作为初选波形，并提取所述时间长度超出所述预设范围的分段波；对提取的分段波进行频谱分析，对提取的分段波进行分割得到再选波形；分别获取所述初选波形的线性预测系数和所述再选波形的线性预测系数。4.根据权利要求3所述的音乐合成方法，其特征在于，所述对提取的分段波进行频谱分析，对提取的分段波进行分割得到再选波形，包括：按照预设帧长对提取的分段波进行分帧得到多个帧单元，对各帧单元进行频谱分析得到各帧单元的频谱数据；根据所述频谱数据获取相邻帧单元之间的相关度值，将各相关度值组合得到相关度序列；从所述相关度序列中选取最小的相关度值，将选取的相关度值对应的相邻帧单元位于对应分段波中的相邻位置作为分割位置，对提取的分段波进行分割得到所述再选波形。5.根据权利要求3所述的音乐合成方法，其特征在于，所述分别获取所述初选波形的线性预测系数和所述再选波形的线性预测系数，包括：分别对所述初选波形和所述再选波形进行分帧，得到所述初选波形的初选帧和所述再选波形的再选帧；对各初选帧和各再选帧进行自相关计算得到自相关值；将同一初选波形的多个初选帧的自相关值组合得到所述初选波形的自相关序列，将同一再选波形的多个再选帧的自相关值组合得到所述再选波形的自相关序列；根据所述初选波形的自相关序列获取所述初选波形的线性预测系数，根据所述再选波形的自相关序列获取所述再选波形的线性预测系数。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：方桂萍，
申请(专利权)人：珠海市杰理科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44