[发明专利]一种音乐虚拟合唱系统及方法

权利要求书

1.一种音乐虚拟合唱系统，其特征在于，所述音乐虚拟合唱系统包括：人声提取模块、合唱音频生成模块、音频混合模块与合唱触发模块，所述人声提取模块从音乐中提取纯净的人声，所述合唱音频生成模块根据提取的人声生成多个具有不同音符长度、不同音色、不同相位的音频数据，所述音频混合模块将多个具有不同音符长度、不同音色、不同相位的音频数据进行混合，生成人声合唱音频文件，所述合唱触发模块接收人发出的合唱开始语音指令与合唱结束语音指令，根据人发出的合唱开始语音指令，匹配相应节点的合唱音频文件，产生合唱效果，根据人发出的合唱结束语音指令，结束合唱。

2.如权利要求1所述的一种音乐虚拟合唱系统，其特征在于，所述人声提取模块利用多尺度神经网络对歌曲进行轨道分离，利用多尺度神经网络中的STL1模型分离人声和伴奏，得到纯人声音频轨道。

3.如权利要求1所述的一种音乐虚拟合唱系统，其特征在于，所述音频混合模块包括：音符长度处理单元、音色处理单元和相位变换单元，所述音符长度处理单元在正负32分音符差异范围内对纯人声音频的音符长度进行改变，生成多个音符长度不同的音频文件，所述音色处理单元对经过音符长度调整的多个音频文件进行音色改变，所述相位变换单元改变音频文件的相位值，营造不同区域发出声音的氛围。

4.如权利要求3所述的一种音乐虚拟合唱系统，其特征在于，所述音符长度处理单元利用librosa音频处理库中的音头获取单元获取纯人声音频的音头数据，将音头数据中的单个值做随机上下浮动处理，在正负32分音符的差异范围之间进行正态分布，生成新的音头数据，将新的音头数据还原映射到原音频文件，生成新的音频文件。

5.如权利要求3所述的一种音乐虚拟合唱系统，其特征在于，所述音色处理单元利用音色处理软件中的MorphVOX Pro插件对音色进行调整，对不同的频段进行衰减或提升，生成不同音色的音频文件。

6.如权利要求3所述的一种音乐虚拟合唱系统，其特征在于，所述相位变换单元对音频的相位值进行调整，对每个音频的相位值在-100至100的范围内取随机值，音频的相位值改变，则输出声道改变，多个不同相位值的音频产生舞台环绕音效果。

7.如权利要求1所述的一种音乐虚拟合唱系统，其特征在于，所述音频混合模块对经过音符长度调整、音色调节和相位值调节的多个音频文件进行合并，经过文件压缩、延迟、混响、均衡和增益处理，得到合唱音频文件。

8.如权利要求1所述的一种音乐虚拟合唱系统，其特征在于，所述合唱触发模块包括：语音接收单元、语音识别单元和指令执行单元，所述语音接收单元接收用户发出的声音信号，语音识别单元对用户的声音信号进行识别，识别到用户发出开始合唱或停止合唱的语音信号后，传送至指令执行单元，指令执行单元开始进行合唱或停止合唱。

9.如权利要求8所述的一种音乐虚拟合唱系统，其特征在于，所述指令执行单元接收到开始进行合唱的指令后，根据当前用户演唱的时间节点对应切入相匹配的合唱音频文件，使合唱音频文件与原伴奏进行无缝对接，用户开始进行合唱，指令执行单元接收到停止合唱的指令后，根据当前用户演唱的合唱音频文件的时间节点切入原伴奏，使合唱音频文件与原伴奏进行无缝对接，停止合唱。

10.一种音乐虚拟合唱方法，其特征在于，所述方法为：

利用人声提取模块从音乐中分离出纯净的人声音频轨道；

音符长度处理单元在正负32分音符差异范围内对纯人声音频的音符长度进行改变，生成多个音频文件；

音色处理单元对多个音频文件的音色进行调整，生成不同声色的音频文件；

相位变换单元对每个音频的相位值进行调整，在-100至100的范围内取随机值；

音频混合模块对经过音符长度调整、音色调节和相位值调节的多个音频文件进行合并；

合唱触发模块的语音接收单元接收用户发出的声音信号，语音识别单元对用户的声音信号进行识别，识别到用户发出开始合唱或停止合唱的语音信号后，传送至指令执行单元；

指令执行单元根据用户发出的开始合唱语音指令，切入合唱音频文件，用户开始合唱，指令执行单元根据用户发出的停止合唱语音指令，停止合唱并切入原伴奏。