[发明专利]一种音乐的多维度评价方法

说明书

本发明公开一种音乐评价方法，通过音准评价、旋律评价、节奏评价应为主要评价部分，加权综合5个维度的得分比例，最终能得到从多方面综合考虑过的人声演唱的得分结果，本发明可以使计算机自动化评价人声演唱结果，以克服评委评价人力成本高、评分依据不明确、评价主观性大的问题，从演唱积极性、音域、音准、旋律、节奏多方面考察，提供一种更加公平公正的评价方式，可以与理论知识部分一同进行机考。

技术领域

本发明涉及音乐技术领域，特别是涉及一种音乐的多维度评价方法。

背景技术

目前对音乐的机考内容多数均为考察理论知识为主，而涉及到人声演唱的评价，一般通过现场演唱或在考场录音，由评委试听后直接做出评价，人力成本高，而且现场环境影响及评委个人主观意识影响，评价结果主观性较强，没有明确的评分依据。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种音乐的多维度评价方法，具体技术方案如下：

一种音乐的多维度评价方法，具体通过用麦克风采集人声后进行评价预处理，在分别通过演唱积极性评价、音域评价、再次评价预处理、音准评价、旋律评价、节奏评价后得到最终结果，

所述评价预处理对人声演唱结果和标准答案(乐谱)进行采样，得到数字信号，对于一个很小的时间区间(语音帧)内的数字信号，近似看作周期信号，进行傅立叶变换后，可以分解为不同频率、振幅的三角函数，以离散公式表示：

其中(a_i,b_i)是虚数，a_i是频率i下的sin分量，b_i是频率i下的cos分量，虚数列(a_i,b_i)包含了当前语音帧各个频率正弦波的振幅和相位f(t)为叠加后的时域波形函数；

对于长度为N点的数字信号序列，其离散傅里叶变换DFT为：

即从时域信号x(n)得到频域信号X(k)，选取主频率作为当前语音帧的频率。

DFT需要计算大约N^2次乘法和N^2次加法，当N较大时，计算量过大，所以使用快速傅里叶变换 FFT优化计算，以下为优化过程：

利用正弦波的对称性和周期性将公式分解成偶数x₁(n)与奇数x₂(n)的两个序列之和：

由于

则

依此类推，继续向下分解，最后将N点DFT分解为N/2个两点DFT，通过许多小的更加容易进行的变换去实现大规模的变换，降低了运算要求，能够提高运算速度。

进一步的，所述演唱积极性评价以1秒钟的采样间隔对频率集进行重采样，采样点存在＝80Hz(人声频率最小值是80Hz，将80Hz的频率视作噪音)的声音时记作当前秒内发声，超过标准音频长度部分忽略不计，将总发声时长与标准音频长度比例作为最终得分比例，演唱积极性得分比例＝人声演唱总发声时间/标准答案总发声时间，最大为100％。

进一步的，所述音域评价从频率集获得整首歌发声的最低和最高频率，转化成音符，即获得演唱音域能达到的上下限，超过标准答案音符范围时不计算超出部分的音域，按照标准答案的上限或下限进行记录，采取线段(区域)的比对算法，将比对结果作为最终得分比例，音域宽广度得分比例＝人声音调范围长度/ 标准答案音调范围长度，最大为100％。