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一种基于音符和时值建模的哼唱识谱方法及系统

一种基于音符和时值建模的哼唱识谱方法及系统

本发明适用于计算机应用技术领域,提供了一种基于音符和时值建模的哼唱识谱方法,本发明建立有包括音符音高模型集和音符时值模型集在内的乐理高斯混合模型库,所述乐理高斯混合模型库中的所有模型均事先通过乐理高斯混合模型训练单元进行模型参数训练,并可选用乐理高斯混合模型重估训练单元进行模型参数的重估训练,哼唱识谱时,对采集的用户哼唱语音分别进行音高特征提取、乐理信息解码识别、节拍提取、乐理处理与变换,最后输出成标准乐谱。本发明方法设计的哼唱识谱系统识别率高、稳定性好,还能适应个人的唱歌行为特点,可作为专业人员或音乐爱好者的创作助手和备用工具,具有推广应用价值和产业化前景。

然后,进行音符音高模型高斯混合概率密度输出函数工作参数的训练,对于每一个音符音高模型,在音符音高模型参数初始化的基础上,利用从哼唱语料中提取出来的该音符的音高值作为观察样本值,利用期望最大化算法进行最大似然估计,确定音符音高模型高斯混合概率密度输出函数的各个工作参数,即确定模型的期望、方差和混合权重等参数。核心过程就是通过迭代计算,不断更新权值均值^和方差矩阵Σ」,满足

然后,进行音符时值模型高斯混合概率密度输出函数工作参数的训练,对于每一个音符时值模型,在音符时值模型参数初始化的基础上,利用从哼唱语料中提取出来的该音符的哼唱时长所对应的语音帧数作为观察样本值,利用期望最大化算法进行最大似然估计,确定音符时值模型高斯混合概率密度输出函数的各个工作参数,即确定模型的期望、方差和混合权重等参数。核心过程就是通过迭代计算,不断更新权值均值^和方差矩阵,满月

乐理处理与变换器,用于根据音高提取器提取的音高和节拍提取器提取的节拍信息,对确定出的哼唱语音的〈音符音高模型,音符时值模型〉序列进行乐理转换处理,得到对应的〈标准音符,标准时值〉序列;

本发明与现有技术相比,通过抗噪音的音高特征提取、音符音高模型集及音符时值模型集参数训练、乐理信息解码识别,具有较高的识别率和计算速度,适应性强。实验结果表明,本发明方法设计的哼唱识谱系统抗噪音干扰能力强,能够满足不同歌唱水平人员的使用需求,能够针对多数人的唱歌行为特点保持高识别率,具有推广应用价值和产业化前景。

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