CN105427708A - 一种声乐发音训练*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种声乐发音训练***，包括声音采集模块，声音处理模块，音高提取器，节拍提取器，乐理信息解码器，乐理处理与变换器，乐谱生成器，呼吸频率采集器，数据库，专家评估模块，显示屏和中央处理器。本发明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，能够满足不同声乐训练的使用需求，将所采集到的音频数据与标准音频进行对比，使学生可以直观的了解到自己的训练缺陷，同时结合呼吸频率的采集以及专家评估案例，进一步提高了训练指导的全面性，大大提高了学习的效率。

Description

一种声乐发音训练***
技术领域
本发明涉及声乐发音训练领域，具体涉及一种声乐发音训练***。
背景技术
音乐教育，尤其是专业音乐教育，是通过基本技能及艺术实践知识的传授培养高等技术应用型人才，教育的一个最终目的是使学生具有较强的声乐、器乐表演能力和音乐鉴赏及辨别能力，掌握音乐作品的分析方法。
声乐训练在音乐教育中是一个及其重要的环节，目前大多需要老师一个一个直接评估指导的模式进行训练，大大加大了教师的工作量，且由于每个老师的训练模式是大不相同的，同时要求也是不同的，从而使得训练的指导存在很大的人为性和单一性，学生也无法很直观的理解到自己的训练缺陷，大大降低了学习效率。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种声乐发音训练***，提高了学习的效率。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种声乐发音训练***，包括
声音采集模块，用于采集训练人员根据旋律模板约定的内容进行训练所产生的语音数据，并将采集到的语音发送到声音处理模块；音频数据输入模块，用于将音频数据导入***，并传送到音高提取器；
声音处理模块，用于对采集到的语音进行消噪处理，获得消噪处理声音信号；
音高提取器，用于从消噪处理声音信号逐语音帧提取音高；
节拍提取器，用于从音高提取器获取语音的音帧的音高，累积分析语音帧的音高变化情况，判断出其中包含的旋律段后提取该旋律段的节拍信息；
乐理信息解码器，用于根据预先建立的音符音高模型集，利用提取的音高分别计算出当前语音帧属于所述音符音高模型集中各个音符音高模型的概率值，根据计算的概率值以及音符音高模型集对当前语音帧进行音符音高模型匹配识别，若当前语音帧与其前一相邻语音帧分属不同的音符音高模型时，记录下当前语音帧号；再按照上述方式依序处理完采集到的语音的所有语音帧后，确定出采集到的语音所对应的音符音高模型序列以及序列中各个音符音高模型的起始语音帧号，计算出所述各个音符音高模型各自所持续的语音帧数；利用提取的节拍信息，根据预先建立的音符时值模型集，从确定的音符音高模型序列中依次选取出一个音符音高模型，利用其所持续的语音帧数分别计算出所述音符音高模型属于所述音符时值模型集中各个音符时值模型的概率值，进行音符时值模型匹配识别；再按照上述方式依序处理完所确定的全部音符音高模型序列后，得出采集到的语音所包含的各个音符音高模型序列以及各个音符音高模型持续语音帧数所对应的音符时值模型，形成一组<音符音高模型，音符时值模型>序列；
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，对确定出的采集到的语音的<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；
乐谱生成器，用于根据所述<标准音符，标准时值>序列生成对应的乐谱；
呼吸频率采集器，佩戴在训练人员的麦克风内，用于采集训练人员在进行训练时的呼吸频率，并将采集到的数据发送到专家评估模块；
数据库，用于储存乐谱生成器生成的乐谱、各种用于训练的旋律模板数据以及对应的经典试唱音频数据；对比评估模块，用于将乐谱生成器生成的乐谱于与相应的旋律模板进行对比评估，并将对比评估后的结果发送到专家评估模块；
专家评估模块，用于根据对比评估模块所得的结构，结合各种专家评估案例、呼吸频率采集器所采集到的数据进行训练结果的综合评分并给出建议性的训练方法；
显示屏，用于显示数据库中的数据，对比评估模块以及专家评估模块所得出的评估结果；
中央处理器，用于协调上述模块进行工作。
优选地，所述音符音高模型集包含分别为处于低八度、中八度、高八度区段中的各个标准音符以及一个静音所建立的模型。
优选地，还包括人机操作界面，用于输入信息调用命令，所述中央处理器根据信息调用命令，从存储单元中调用人们所需的数据信息。
优选地，还包括一语音播放模块，用于通过语音播放乐谱生成器生成的乐谱、旋律模板的经典试唱音频数据。
优选地，所述专家评估模块内储存有各种专家评估经典案例数据，且安装有一定时更新模块，用于定时在网上查找相关的网页和文档，并将这些数据进行储存。
优选地，还包括一场景模拟单元，包括180°立体柱状环幕、高性能图形集群服务器、六组3D投影仪和多视窗无缝显示设备，面向六通道同步并行图像运算，涵盖国内多个景区的建筑与天地景观，并对建筑室内外布局予以详细刻画，用于模拟各种训练场景。
优选地，所述呼吸频率采集器采用呼吸频率测试仪。
本发明具有以下有益效果：
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，能够满足不同声乐训练的使用需求，将所采集到的音频数据与标准音频进行对比，使学生可以直观的了解到自己的训练缺陷，同时结合呼吸频率的采集以及专家评估案例，进一步提高了训练指导的全面性，大大提高了学习的效率。
附图说明
图1为本发明实施例一种声乐发音训练***的结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明实施例提供了一种声乐发音训练***，其特征在于，包括
声音采集模块，用于采集训练人员根据旋律模板约定的内容进行训练所产生的语音数据，并将采集到的语音发送到声音处理模块；音频数据输入模块，用于将音频数据导入***，并传送到音高提取器；
声音处理模块，用于对采集到的语音进行消噪处理，获得消噪处理声音信号；
音高提取器，用于从消噪处理声音信号逐语音帧提取音高；
节拍提取器，用于从音高提取器获取语音的音帧的音高，累积分析语音帧的音高变化情况，判断出其中包含的旋律段后提取该旋律段的节拍信息；
乐理信息解码器，用于根据预先建立的音符音高模型集，利用提取的音高分别计算出当前语音帧属于所述音符音高模型集中各个音符音高模型的概率值，根据计算的概率值以及音符音高模型集对当前语音帧进行音符音高模型匹配识别，若当前语音帧与其前一相邻语音帧分属不同的音符音高模型时，记录下当前语音帧号；再按照上述方式依序处理完采集到的语音的所有语音帧后，确定出采集到的语音所对应的音符音高模型序列以及序列中各个音符音高模型的起始语音帧号，计算出所述各个音符音高模型各自所持续的语音帧数；利用提取的节拍信息，根据预先建立的音符时值模型集，从确定的音符音高模型序列中依次选取出一个音符音高模型，利用其所持续的语音帧数分别计算出所述音符音高模型属于所述音符时值模型集中各个音符时值模型的概率值，进行音符时值模型匹配识别；再按照上述方式依序处理完所确定的全部音符音高模型序列后，得出采集到的语音所包含的各个音符音高模型序列以及各个音符音高模型持续语音帧数所对应的音符时值模型，形成一组<音符音高模型，音符时值模型>序列；
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，对确定出的采集到的语音的<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；
乐谱生成器，用于根据所述<标准音符，标准时值>序列生成对应的乐谱；
呼吸频率采集器，佩戴在训练人员的麦克风内，用于采集训练人员在进行训练时的呼吸频率，并将采集到的数据发送到专家评估模块；
数据库，用于储存乐谱生成器生成的乐谱、各种用于训练的旋律模板数据以及对应的经典试唱音频数据；对比评估模块，用于将乐谱生成器生成的乐谱于与相应的旋律模板进行对比评估，并将对比评估后的结果发送到专家评估模块；
专家评估模块，用于根据对比评估模块所得的结构，结合各种专家评估案例、呼吸频率采集器所采集到的数据进行训练结果的综合评分并给出建议性的训练方法；
显示屏，用于显示数据库中的数据，对比评估模块以及专家评估模块所得出的评估结果；
中央处理器，用于协调上述模块进行工作。
所述音符音高模型集包含分别为处于低八度、中八度、高八度区段中的各个标准音符以及一个静音所建立的模型。
还包括人机操作界面，用于输入信息调用命令，所述中央处理器根据信息调用命令，从存储单元中调用人们所需的数据信息。
还包括一语音播放模块，用于通过语音播放乐谱生成器生成的乐谱、旋律模板的经典试唱音频数据。
所述专家评估模块内储存有各种专家评估经典案例数据，且安装有一定时更新模块，用于定时在网上查找相关的网页和文档，并将这些数据进行储存。
还包括一场景模拟单元，包括180°立体柱状环幕、高性能图形集群服务器、六组3D投影仪和多视窗无缝显示设备，面向六通道同步并行图像运算，涵盖国内多个景区的建筑与天地景观，并对建筑室内外布局予以详细刻画，用于模拟各种训练场景。
所述呼吸频率采集器采用呼吸频率测试仪。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种声乐发音训练***，其特征在于，包括
声音采集模块，用于采集训练人员根据旋律模板约定的内容进行训练所产生的语音数据，并将采集到的语音发送到声音处理模块；音频数据输入模块，用于将音频数据导入***，并传送到音高提取器；
声音处理模块，用于对采集到的语音进行消噪处理，获得消噪处理声音信号；
音高提取器，用于从消噪处理声音信号逐语音帧提取音高；
节拍提取器，用于从音高提取器获取语音的音帧的音高，累积分析语音帧的音高变化情况，判断出其中包含的旋律段后提取该旋律段的节拍信息；
乐理信息解码器，用于根据预先建立的音符音高模型集，利用提取的音高分别计算出当前语音帧属于所述音符音高模型集中各个音符音高模型的概率值，根据计算的概率值以及音符音高模型集对当前语音帧进行音符音高模型匹配识别，若当前语音帧与其前一相邻语音帧分属不同的音符音高模型时，记录下当前语音帧号；再按照上述方式依序处理完采集到的语音的所有语音帧后，确定出采集到的语音所对应的音符音高模型序列以及序列中各个音符音高模型的起始语音帧号，计算出所述各个音符音高模型各自所持续的语音帧数；利用提取的节拍信息，根据预先建立的音符时值模型集，从确定的音符音高模型序列中依次选取出一个音符音高模型，利用其所持续的语音帧数分别计算出所述音符音高模型属于所述音符时值模型集中各个音符时值模型的概率值，进行音符时值模型匹配识别；再按照上述方式依序处理完所确定的全部音符音高模型序列后，得出采集到的语音所包含的各个音符音高模型序列以及各个音符音高模型持续语音帧数所对应的音符时值模型，形成一组<音符音高模型，音符时值模型>序列；
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，对确定出的采集到的语音的<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；
乐谱生成器，用于根据所述<标准音符，标准时值>序列生成对应的乐谱；
呼吸频率采集器，佩戴在训练人员的麦克风内，用于采集训练人员在进行训练时的呼吸频率，并将采集到的数据发送到专家评估模块；
数据库，用于储存乐谱生成器生成的乐谱、各种用于训练的旋律模板数据以及对应的经典试唱音频数据；对比评估模块，用于将乐谱生成器生成的乐谱于与相应的旋律模板进行对比评估，并将对比评估后的结果发送到专家评估模块；
专家评估模块，用于根据对比评估模块所得的结构，结合各种专家评估案例、呼吸频率采集器所采集到的数据进行训练结果的综合评分并给出建议性的训练方法；
显示屏，用于显示数据库中的数据，对比评估模块以及专家评估模块所得出的评估结果；
中央处理器，用于协调上述模块进行工作。
2.根据权利要求1所述的一种声乐发音训练***，其特征在于，所述音符音高模型集包含分别为处于低八度、中八度、高八度区段中的各个标准音符以及一个静音所建立的模型。
3.根据权利要求1所述的一种声乐发音训练***，其特征在于，还包括人机操作界面，用于输入信息调用命令，所述中央处理器根据信息调用命令，从存储单元中调用人们所需的数据信息。
4.根据权利要求1所述的一种声乐发音训练***，其特征在于，还包括一语音播放模块，用于通过语音播放乐谱生成器生成的乐谱、旋律模板的经典试唱音频数据。
5.根据权利要求1所述的一种声乐发音训练***，其特征在于，所述专家评估模块内储存有各种专家评估经典案例数据，且安装有一定时更新模块，用于定时在网上查找相关的网页和文档，并将这些数据进行储存。
6.根据权利要求1所述的一种声乐发音训练***，其特征在于，还包括一场景模拟单元，包括180°立体柱状环幕、高性能图形集群服务器、六组3D投影仪和多视窗无缝显示设备，面向六通道同步并行图像运算，涵盖国内多个景区的建筑与天地景观，并对建筑室内外布局予以详细刻画，用于模拟各种训练场景。
7.根据权利要求1所述的一种声乐发音训练***，其特征在于，所述呼吸频率采集器采用呼吸频率测试仪。
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