一种演奏时值信息与曲谱时值信息最优比对路径的获得方法技术

本发明专利技术公开了演奏时值信息与曲谱时值信息最优比对路径的获得方法，主要解决现有技术中存在的现有评价系统和方法机械化地要求实际演奏数据与标准演奏数据的匹配，忽视了实际演奏过程的不流畅性，缺少例如音区错误、抢拍、拖拍、节奏不稳等细致技术点的评价，从而造成演奏评价较低的问题。本发明专利技术通过先获取演奏声音信息和曲谱信息；然后将演奏声音信息和曲谱信息分别进行编码转换生成矩阵；然后将矩阵输入对应的比对函数中生成比对矩阵；然后根据比对矩阵进行路径规划，生产最优路径；然后根据最优比对路径的位置索引将最先生成的矩阵进行切分；最后根据评价词典进行评价并输出评价语。通过上述方案，本发明专利技术达到了能进行细节点评的目的。评的目的。评的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种演奏时值信息与曲谱时值信息最优比对路径的获得方法


[0001]本专利技术涉及音乐分析
，具体地说，是涉及演奏时值信息与曲谱时值信息最优比对路径的获得方法。

技术介绍

[0002]目前，对于乐音乐器的演奏评价方法通常是基于在电子乐器上附加评价演奏状态的系统；该方法和系统主要将标准演奏数据存储在电子乐器或电子乐器元配件中，通过比较标准演奏数据和实际的演奏数据进行演奏评价。
[0003]上述方法在适用于音乐教育中的乐器演奏训练和演奏评价中存在诸多障碍，主要表现为：高度依赖电子乐器或电子乐器元配件，但音乐教育大部分采用非电子乐器；乐器学习者在进行演奏训练的过程中，需要逐步提高演奏技术，通常很难直接达到标准演奏数据的要求，而上述方法通常机械化地要求实际演奏数据与标准演奏数据的匹配，忽视了实际演奏过程的不流畅性，从而造成演奏评价较低；乐器学习者进行演奏训练的核心目的是提高演奏技术，而上述评价方法通常仅仅涉及总体评价，缺少例如音区错误、抢拍、拖拍、节奏不稳等细致技术点的评价，采用上述技术，不能很好地辅助乐器学习者的演奏训练。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供演奏时值信息与曲谱时值信息最优比对路径的获得方法，以解决现有评价系统和方法机械化地要求实际演奏数据与标准演奏数据的匹配，忽视了实际演奏过程的不流畅性，缺少例如音区错误、抢拍、拖拍、节奏不稳等细致技术点的评价，从而造成演奏评价较低的问题。
[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种演奏音高信息与曲谱音高信息最优比对路径的获得方法包括以下步骤：
[0007](A1)获取演奏声音音高信息和曲谱音高信息；
[0008](A2)将(A1)演奏声音音高信息和曲谱音高信息分别进行编码转换，生成音高矩阵；
[0009](A3)将(A2)的音高矩阵输入音高比对函数生成音高比对矩阵；
[0010](A4)将(A3)的音高比对矩阵进行路径规划，生成音高最小得分路径作为最优路径。
[0011]具体地，步骤(A1)中的曲谱音高信息取自可扩展标记格式(XML/MusicXML)的曲谱文件中的<NOTE<PITCH<STEPS><OCTAVE>>>标记的信息。
[0012]具体地，步骤(A2)中将音高信息编码转换为128*n的二维布尔矩阵，列坐标代表音高序列中每个演奏音符的位置索引，行坐标代表科学记谱法中绝对音高C
‑
1至G9的128个半音音符的位置索引，矩阵中元素值用0或1表示，0代表不演奏对应的音符，1代表演奏对应的音符。
[0013]具体地，步骤(A3)中的音高比对函数为复合函数，包括音高打分函数和音高匹配
函数；
[0014]音高打分函数为：
[0015]音高匹配函数为：
[0016][0017]其中，；
[0018]a
j
代表步骤(A2)中将声音音高信息转换成音高矩阵的列向量；
[0019]x
i
代表步骤(A2)中将曲谱音高信息转换成音高矩阵的列向量；
[0020]曲谱音高矩阵的第i列和声音音高矩阵第j列之间满足表达式x
i
＝X
i
*a
j
，则判断二者匹配，将打分矩阵的(i+1，j+1)位置赋值为匹配得分m1，反之则为不匹配，将打分矩阵的(i+1，j+1)位置赋值为匹配得分u1；
[0021]g1代表为在音高矩阵中从左往右和从上往下过程中，每移动一位代表引入一个插入操作，插入得分为g1。
[0022]具体地，步骤(A4)中的路径规划为基于位置索引的最小得分路径动态规划，其具体过程为通过位置索引变换将曲谱音符和声音音符位置索引整体偏移1个正单位，用0代表插入或删除，根据最小得分索引函数生成最优路径的位置索引(r，c)序列；
[0023][0024]其中，i为曲谱音高矩阵的第i列；j为声音音高矩阵的第j列；令R序列为所有r的集合；C序列为所有c的集合r代表匹配路径中某一行坐标或0，c代表匹配路径中某一列坐标或0，其中0代表占位符，用以表示插入删除；序列R代表声音信息的匹配序列，由行坐标和0组成的；序列C代表曲谱信息匹配序列，由列坐标和0组成。
[0025]具体地，一种演奏时值信息与曲谱时值信息最优比对路径的获得方法包括以下步骤：
[0026](B1)获取演奏声音时值信息和曲谱时值信息；
[0027](B2)将(B1)演奏声音时值信息和曲谱时值信息分别进行编码转换，生成时值矩阵；
[0028](B3)将(B2)的时值矩阵输入时值比对函数生成时值比对矩阵；
[0029](B4)根据(B3)的时值比对矩阵进行路径规划，生成时值最小方差路径作为最优路径。
[0030]具体地，步骤(B1)中的曲谱时值信息取自可扩展标记格式(XML/MusicXML)的曲谱文件中的<NOTE<DURATION>>标记的信息。
[0031]具体地，步骤(B2)中将时值信息编码转换为1*n的二维数值矩阵，列坐标代表时值
序列中每个演奏音符的位置索引，矩阵中元素值用整型数值表示，代表时间帧数。
[0032]具体地，步骤(B3)中的时值比对函数为：
[0033]其中，曲谱时值矩阵为，声音时值矩阵为，其中y
i
代表曲谱时值矩阵第i列列向量，b
j
代表声音时值矩阵第j列的列向量；DURA_S为时值比对矩阵。
[0034]具体地，步骤(B4)中的路径规划为基于位置索引的最小方差路径动态规划，其具体过程为对时值比对矩阵进行有向图遍历，获取从DURA_S
(0，0)
到的所有遍历路径，计算每条路径的方差，得到最小方差路径，并将最小方差路径转换为基于位置索引的(r，c)序列，其中0代表插入或删除，通过位置索引变换将曲谱音符和声音音符位置索引整体偏移1个正单位；
[0035][0036]其中，DURA_S
path(i，j)
每个位置索引(i，j>的时值偏离；E(DURA_S
path
)表示整个路径的时值偏离的均值；N表示路径位置数量。
[0037]一种演奏声音信息和曲谱信息的比对方法包括以下步骤：
[0038](C1)根据演奏音高信息与曲谱音高信息最优比对路径的获得方法获取音高信息的最优比对路径；
[0039](C2)根据演奏时值信息与曲谱时值信息最优比对路径的获得方法获取时值信息的最优比对路径；
[0040](C3)根据步骤(C1)(C2)的比对路径得到最优比对路径；
[0041](C4)根据步骤(C3)的最优比对路径的位置索引将(B2)的音高矩阵、时值本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种演奏时值信息与曲谱时值信息最优比对路径的获得方法，其特征在于，包括以下步骤：(B1)获取演奏声音时值信息和曲谱时值信息；(B2)将(B1)演奏声音时值信息和曲谱时值信息分别进行编码转换，生成时值矩阵；(B3)将(B2)的时值矩阵输入时值比对函数生成时值比对矩阵；(B4)根据(B3)的时值比对矩阵进行路径规划，生成时值最小方差路径作为最优路径。2.根据权利要求1所述的获得方法，其特征在于，步骤(B1)中的曲谱时值信息取自可扩展标记格式的曲谱文件中的<NOTE<DURATION>>标记的信息。3.根据权利要求1所述的获得方法，其特征在于，步骤(B2)中将时值信息编码转换为1*n的二维数值矩阵，列坐标代表时值序列中每个演奏音符的位置索引，矩阵中元素值用整型数值表示，代表时间帧数。4.根据权利要求1所述的获得方法，其特征在于，步骤(B3)中的时值比对函数为：其中，曲谱时值矩阵为声音时值矩阵为其中y
i
代表曲谱时值矩阵第i列列向量，b
j
代表声音...

【专利技术属性】
技术研发人员：李惠子，曹琛，冯亚星，
申请(专利权)人：深圳市平均律科技有限公司，
类型：发明
国别省市：