[发明专利]一种歌唱评价方法及系统

说明书

本发明属于音乐评价技术领域，具体为一种歌唱评价方法及系统。本发明方法包括：分别计算待评价歌声片段和目标歌声片段的有声区基音时间线；通过转录，从有声区基音时间线中提取音符，得到音符时间线；求解待评价歌声片段的音符时间线和目标歌声片段的音符时间线之间的DTW最佳路径以及差别惩罚矩阵；遍历整条DTW最佳路径，在DTW最佳路径出现横片段和纵片段时，指示值分别+1和‑1，指示值为待评价歌声片的节拍准确性评价指标；根据差别惩罚矩阵和DTW最佳路径，将待评价歌声片段的音符序列和目标歌声片段的音符序列对齐，并在对齐后对待评价歌声片段进行音符准确性评价。本发明实现了节拍准确性和音符准确性的准确评价。

技术领域

本发明属于音乐评价技术领域，具体涉及一种歌唱评价方法及系统。

背景技术

歌唱评价，即对一个歌手所演唱的歌声片段做出各方面的正面或负面描述，一直以来都是音乐学界所关注的课题之一。面向专业歌手的歌唱评价体系，可以选拔出优秀的歌手，并为歌手提供提升自我演唱水平的参考；面向近年来逐渐流行起来的歌唱比赛的歌唱评价体系，能够使得参赛的歌手得到合理的评价，使得比赛的观赏性和权威性大大提高；面向业余歌手的歌唱评价体系，则可以满足人们追求竞争的心理，使得业余歌唱活动的趣味性大大增强。一套广大歌唱评价者所公认的，共用的歌唱评价方法，能够使得在多种场合起到良好的效果，满足多种人群的需求。

基于音符准确性体系的自动歌唱评价系统已经在计算机、智能手机应用等多种平台上被广大用户使用。第一，大多数设计者在实现这样一套系统中，直接将用户所唱的“基音” (fundamental frequency)，或者是由该基音所直接量化出来的“音符”(notes)与原歌曲乐谱对应的频率序列或者是音符序列作对比；第二，很多系统以伴奏等不稳定或多数情况下无法获取的信息作为参考，尝试做出节拍准确性评价；第三，以同一段歌曲的目标演唱者为基准，进行歌手的音符准确性评价时，大多数系统将歌手所演唱出的各个时刻的基音或者音符与同一时刻的目标基音或者音符进行差值计算以给出评分。

基于音符准确性体系的自动歌唱评价系统已经在计算机、智能手机应用等多种平台上被广大用户使用，但该类系统依然不可避免的存在着缺陷：

第一，大多数设计者在实现这样一套系统中，直接将用户所唱的“基音”(fundamental frequency)，或者是由该基音所直接量化出来的“音符”(notes)与原歌曲乐谱对应的频率序列或者是音符序列作对比，没有考虑到歌手在没有跑调的情况下，基音仍然会围绕歌手所唱的音符(note)产生波动的特性，将这种正常的波动视为了“跑调”，并因此作出了不合理的判决，这使得歌手如果想要在该类系统中获得较高的评价的话，必须用平淡而机械的声音，不加任何修饰和情感的将原歌声演唱出来，这显然是一种不合理的做法。

第二，很多系统不能给出歌手在“节拍准确性”方面的评价，或是只能以伴奏等不稳定或多数情况下无法获取的信息作为参考，对节拍准确性评价仅仅做出尝试。对于以往比较常见的伴奏节拍分明的流行歌曲来说，这类节拍准确性评价的尝试仍然可以给出相对可靠的结果，但是对于近年来开始逐渐普遍化的一部分的流行歌曲来说，由于伴奏中不含明显的鼓点和乐器等声音的参考，这类依赖伴奏信息的节拍准确性评价则会很难给出令人信服的结果。

第三，以同一段歌曲的目标演唱者为基准，进行歌手的音符准确性评价时，只是纯粹的将歌手所演唱出的各个时刻的基音或者音符与同一时刻的目标基音或者音符进行差值计算以给出评分，却并没有考虑歌手可能的节拍准确性错误对该类算法的影响。这使得仅仅发生“抢拍”或者“慢拍”等节拍准确性方面的错误，而并没有发生音符准确性错误的歌手，由于音符序列或时间线上的不对齐点的出现，仍然被给出了不合理的音符准确性评分。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够对节拍准确性和音符准确性进行准确评价的歌唱评价方法及系统。

本发明提供的歌唱评价方法，具体步骤包括：

(1)分别计算待评价歌声片段以及目标歌声片段的有声区基音时间线；