CN107274876A - 一种听音绘谱仪 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种听音绘谱仪，其包括音律采集设备、存储器、特征提取设备、乐谱生成设备、乐谱显示设备、乐谱优化设备和乐谱播放设备音律采集设备的输出端连接在所述存储器的输入接口上，所述特征提取设备与所述存储器双向通信连接，所述乐普生成设备与所述存储器双向通信，所述乐普优化设备与所述存储器双向通信，所述乐普播放设备的输入端连接所述存储器的输出接口上，所述乐普显示设备的输入端连接所述存储器的输出接口上，本发明实现了在移动终端对音乐的自动化识谱、记谱与校对，有助于对基础乐理的学习、音乐艺术的推广和大众化。

Description

一种听音绘谱仪
技术领域
本发明涉及一种听音绘谱仪，尤其是一种音乐创作过程中乐谱的识谱、记谱和校对在移动终端上自动化实现装置，属于计算机科学与技术以及文艺创作与表演技术领域。
背景技术
在现有技术与应用中，对乐谱的绘制仍停留在人工绘制阶段，或者纯手工绘制，或者使用计算机专用绘谱软件绘制，这些都需要绘谱者有大量的乐理知识和音乐素养。
对于普通的音乐爱好者，绘制乐谱仍是一件比较困难的事情，因而无法将自己的音乐灵感及时记录下来，特别当遇到一段美妙的旋律时，由于能力的不足，无法根据将旋律用乐谱记录下来，这对音乐创作特别大的损失。另一方面，对于音乐创作者，需要使用自动化的绘谱技术，这样可以大大减少创作过程中的工作量。
在计算机绘谱领域，特别是移动终端的绘谱领域，不乏各式乐谱绘制技术，但对乐谱的自动化绘制却是空白。
本发明针对以上问题，提供一种听音绘谱仪，以便解决在音乐创作过程中的识谱、记谱与校对在移动终端自动化实现问题。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种听音绘谱仪，其包括音律采集设备、存储器、特征提取设备、乐谱生成设备、乐谱显示设备、乐谱优化设备和乐谱播放设备，其特征在于，所述音律采集设备的输出端连接在所述存储器的输入接口上，所述特征提取设备与所述存储器双向通信连接，所述乐普生成设备与所述存储器双向通信，所述乐普优化设备与所述存储器双向通信，所述乐普播放设备的输入端连接所述存储器的输出接口上，所述乐普显示设备的输入端连接所述存储器的输出接口上。
进一步，作为优选，所述音律采集设备采用录音设备，当录音设备开启后，对旋律的语音信号进行采样、量化和编码，生成脉冲编码调制的音频文件，保存在存储器中，其中，旋律的语音信号包括乐器的演奏声、人的歌唱声以及蕴含音调的能被感知的声音信号。
进一步，作为优选，所述特征提取设备负责对声音信号进行计算与分析，所述特征提取设备从存储器中读取由音律采集设备保存的音频文件至内存中，对音频文件中的语音信号先进行降噪处理，随后进行语音端点检测，以获取真正的语音信号；最后对经语音端点检测后的语音信号进行短时时域分析，提取出声音信号的频率、持续时间等声音特征信息，保存在存储器中。
进一步，作为优选，所述乐谱生成设备负责对乐谱的计算生成，乐谱生成设备从存储器中读取由特征提取设备计算出的声音特征信息，通过计算比对唱名与频率的对应关系、持续时间与节拍的基准时间的对应关系，生成乐谱数据，保存在存储器中。
进一步，作为优选，所述乐谱显示设备负责对乐谱进行显示，其采用智能移动终端显示触屏，乐谱显示设备负责从存储器中读取由乐谱生成设备生成的乐谱数据，根据使用者选择的乐谱模式和使用者设定的乐谱基本参数将乐谱数据绘制成相应的乐谱，显示在显示屏幕上。
进一步，作为优选，所述乐谱模式至少包括五线谱和简谱乐谱模式，所述乐谱基本参数至少包括每节拍的时间和小节。
进一步，作为优选，所述乐谱优化设备负责供使用者对乐谱进行校对与优化，乐谱优化设备直接与存储器、乐谱显示设备和乐谱生成设备连接，将乐谱显示给使用者，由使用者对乐谱进行读谱与校验，当使用者发现乐谱绘制有误时，在乐谱优化设备上长按相应音符，对音符的性质进行修改，同时修改中乐谱生成设备中的乐谱数据，使用者使用保存功能将修改后的乐谱数据重新保存到存储器中。
进一步，作为优选，所述乐谱播放设备负责将经自动绘制的乐谱重新播放为音乐，其直接与存储器相连，乐谱播放设备读取存储器中经音律采集设备、特征提取设备、乐谱生成设备及乐谱优化设备处理生成乐谱数据，根据使用者选择音乐类型，计算比对音调和节拍，使用存储器中的音乐库，将乐谱数据所表示的音乐演奏出来，使用者根据演奏的效果在乐谱优化设备中对乐谱进行调整。
进一步，作为优选，该听音绘谱仪的电路包括串联设置的电源、单刀开关、处理器、乐谱显示设备和存储器，乐普采集设备、特征提取设备、乐谱生成设备、乐谱优化设备和乐谱显示设备相互并联设置在电路中，该电路还包括多路选择开关，多路选择开关用于选择是接入乐普采集设备、特征提取设备、乐谱生成设备或者乐谱优化设备中的哪一个。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明实现了在移动终端对音乐的自动化识谱、记谱与校对，有助于对基础乐理的学习、音乐艺术的推广和大众化。
附图说明
图1是本发明一种听音绘谱仪的结构示意图；
图2是本发明电路原理图结构示意图；
图3是本发明乐谱显示设备与乐谱优化设备平面图；
图4是硬件构成方框图；
其中，1、音律采集设备，2、乐谱显示设备，3、乐谱播放设备，4、存储器；5、特征提取设备，6、乐谱生成设备，7、乐谱优化设备，8、电源；9、单刀开关， 10、CPU，11、多路选择开关，12-16、按键。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种听音绘谱仪，其包括音律采集设备1、存储器4、特征提取设备5、乐谱生成设备6、乐谱显示设备2、乐谱优化设备7和乐谱播放设备3，其特征在于，所述音律采集设备1的输出端连接在所述存储器4的输入接口上，所述特征提取设备5与所述存储器4双向通信连接，所述乐普生成设备6与所述存储器双向通信，所述乐普优化设备7与所述存储器双向通信，所述乐普播放设备3的输入端连接所述存储器的输出接口上，所述乐普显示设备2的输入端连接所述存储器的输出接口上。
本发明在移动终端上使用音律采集设备采集音律信息；将音律信息输入至特征提取设备中进行计算分析，得到其中蕴含的音律特征；将音律特征输入至乐谱（五线谱、简谱等）生成设备，生成与之对应的乐谱数据；将生成的乐谱数据输入至乐谱显示设备中，根据使用者选择的乐谱模式绘制成相应乐谱；使用者通过乐谱优化设备对乐谱进行校对修改；将乐谱数据输入至乐谱播放设备中对乐谱进行播放。
音律采集设备1，在本实施例中采用录音设备，当录音设备开启后，对旋律的语音信号进行采样、量化和编码，生成脉冲编码调制的音频文件，保存在存储器中。旋律的语音信号包括乐器的演奏声、人的歌唱声等等蕴含音调的能被感知的声音信号。
特征提取设备5是本发明对声音信号的计算与分析设备，直接与存储器相连，特征提取设备从存储器中读取由音律采集设备保存的音频文件至内存中，对音频文件中的语音信号先进行降噪处理，随后进行语音端点检测，以获取真正的语音信号；最后对经语音端点检测后的语音信号进行短时时域分析，提取出声音信号的频率、持续时间等声音特征信息，保存在存储器中。
乐谱生成设备6是本发明中乐谱的计算生成设备，直接与存储器相连，乐谱生成设备从存储器中读取由特征提取设备计算出的声音特征信息，通过计算比对唱名与频率的对应关系、持续时间与节拍的基准时间的对应关系，生成乐谱数据，保存在存储器中。
乐谱显示设备2是本发明中的乐谱的显示设备，直接与存储器和乐谱优化设备相连，一般为3.2寸或者更大的智能移动终端显示触屏，乐谱显示设备从存储器中读取由乐谱生成设备生成的乐谱数据，根据使用者选择的乐谱模式（乐谱模式包括五线谱、简谱等乐谱模式）和使用者设定的乐谱基本参数（乐谱基本参数包括每节拍的时间，小节等乐谱基本参数）将乐谱数据绘制成相应的乐谱，显示在显示屏幕上。
乐谱优化设备7是本发明中使用者对乐谱进行校对与优化的设备，一般为3.2寸或者更大的智能移动终端显示触屏，直接与存储器、乐谱显示设备和乐谱生成设备相连，乐谱优化设备直接与存储器、乐谱显示设备和乐谱生成设备连接，将乐谱显示给使用者，由使用者对乐谱进行读谱与校验。当使用者发现乐谱绘制有误时，可以在触屏上长按相应音符，对音符的性质（乐谱性质包括唱名、节拍等）进行修改，同时修改中乐谱生成设备中的乐谱数据，使用者使用保存功能将修改后的乐谱数据重新保存到存储器中。
乐谱播放设备3是本发明中将经本发明自动绘制的乐谱重新播放为音乐的设备，直接与存储器相连，乐谱播放设备读取存储器中经音律采集设备、特征提取设备、乐谱生成设备及乐谱优化设备处理生成乐谱数据，根据使用者选择音乐类型（音乐类型包括钢琴、笛子等乐器音乐），计算比对音调（音高）和节拍，使用存储器中的音乐库，将乐谱数据所表示的音乐演奏出来，使用者可以根据演奏的效果在乐谱优化设备中对乐谱进行调整。
如图2，该听音绘谱仪的电路包括串联设置的电源8、单刀开关9、处理器10、乐谱显示设备2和存储器4，乐普采集设备、特征提取设备、乐谱生成设备、乐谱优化设备和乐谱显示设备相互并联设置在电路中，该电路还包括多路选择开关，多路选择开关用于选择是接入乐普采集设备、特征提取设备、乐谱生成设备或者乐谱优化设备中的哪一个。电源8为整个***提供电力；开关9控制整个***的启动与关闭； CPU10为***提供控制与计算服务；多路选择开关11由10CPU控制各部件的启动与停止。
图3是本发明的乐谱显示设备与乐谱优化设备的平面图。图3中，12-16均是按键，12是本发明任务栏区域，显示乐谱信息，包括乐谱名、类型等信息；13是本发明乐谱绘制区域，本发明所绘制的乐谱即显示在本区域；14是本发明菜单键，使用者按下菜单键，选择包括保存、撤销、修改、另存为等菜单；15是本发明的返回键，使用者按下返回键，返回至上一个任务视图；16是本发明的乐谱优化功能的使用方法按键，在触屏上长按16修改按键，可以对经本发明绘制的乐谱的某一音符进行修改，调整，完善乐谱。
图4是本发明的硬件构成方框图。图4中录音***，音律采集设备采用录音***，录音***通过D/A接口与总线连接；触屏通过人机交互接口与总线连接；乐普播放设备即音响***通过A/D接口与总线连接；总线负责传输各种控制、地址与数据信号； ROM作为本发明的存储器； CPU是本发明的控制与计算单元； RAM,是本发明的内存。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种听音绘谱仪，其包括音律采集设备、存储器、特征提取设备、乐谱生成设备、乐谱显示设备、乐谱优化设备和乐谱播放设备，其特征在于，所述音律采集设备的输出端连接在所述存储器的输入接口上，所述特征提取设备与所述存储器双向通信连接，所述乐普生成设备与所述存储器双向通信，所述乐普优化设备与所述存储器双向通信，所述乐普播放设备的输入端连接所述存储器的输出接口上，所述乐普显示设备的输入端连接所述存储器的输出接口上。
2.根据权利要求1所述的一种听音绘谱仪，其特征在于：所述音律采集设备采用录音设备，当录音设备开启后，对旋律的语音信号进行采样、量化和编码，生成脉冲编码调制的音频文件，保存在存储器中，其中，旋律的语音信号包括乐器的演奏声、人的歌唱声以及蕴含音调的能被感知的声音信号。
3.根据权利要求1所述的一种听音绘谱仪，其特征在于：所述特征提取设备负责对声音信号进行计算与分析，所述特征提取设备从存储器中读取由音律采集设备保存的音频文件至内存中，对音频文件中的语音信号先进行降噪处理，随后进行语音端点检测，以获取真正的语音信号；最后对经语音端点检测后的语音信号进行短时时域分析，提取出声音信号的频率、持续时间等声音特征信息，保存在存储器中。
4.根据权利要求1所述的一种听音绘谱仪，其特征在于：所述乐谱生成设备负责对乐谱的计算生成，乐谱生成设备从存储器中读取由特征提取设备计算出的声音特征信息，通过计算比对唱名与频率的对应关系、持续时间与节拍的基准时间的对应关系，生成乐谱数据，保存在存储器中。
5.根据权利要求1所述的一种听音绘谱仪，其特征在于：所述乐谱显示设备负责对乐谱进行显示，其采用智能移动终端显示触屏，乐谱显示设备负责从存储器中读取由乐谱生成设备生成的乐谱数据，根据使用者选择的乐谱模式和使用者设定的乐谱基本参数将乐谱数据绘制成相应的乐谱，显示在显示屏幕上。
6.根据权利要求5所述的一种听音绘谱仪，其特征在于：所述乐谱模式至少包括五线谱和简谱乐谱模式，所述乐谱基本参数至少包括每节拍的时间和小节。
7.根据权利要求1所述的一种听音绘谱仪，其特征在于：所述乐谱优化设备负责供使用者对乐谱进行校对与优化，乐谱优化设备直接与存储器、乐谱显示设备和乐谱生成设备连接，将乐谱显示给使用者，由使用者对乐谱进行读谱与校验，当使用者发现乐谱绘制有误时，在乐谱优化设备上长按相应音符，对音符的性质进行修改，同时修改中乐谱生成设备中的乐谱数据，使用者使用保存功能将修改后的乐谱数据重新保存到存储器中。
8.根据权利要求1所述的一种听音绘谱仪，其特征在于：所述乐谱播放设备负责将经自动绘制的乐谱重新播放为音乐，其直接与存储器相连，乐谱播放设备读取存储器中经音律采集设备、特征提取设备、乐谱生成设备及乐谱优化设备处理生成乐谱数据，根据使用者选择音乐类型，计算比对音调和节拍，使用存储器中的音乐库，将乐谱数据所表示的音乐演奏出来，使用者根据演奏的效果在乐谱优化设备中对乐谱进行调整。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种听音绘谱仪，其特征在于：该听音绘谱仪的电路包括串联设置的电源、单刀开关、处理器、乐谱显示设备和存储器，乐普采集设备、特征提取设备、乐谱生成设备、乐谱优化设备和乐谱显示设备相互并联设置在电路中，该电路还包括多路选择开关，多路选择开关用于选择是接入乐普采集设备、特征提取设备、乐谱生成设备或者乐谱优化设备中的哪一个。
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