[发明专利]基于语谱切分的唱歌评测系统

权利要求书

1.一种基于语谱切分的唱歌评测系统，包括如下步骤：

步骤1、进行语谱模型训练和歌曲资源库的制作，包括如下过程：

a)、语谱模型训练：

(1)首先选择要录音的歌曲，在伴奏的提示下录制纯人声的唱歌数据，并对每份唱歌数据人工标注出唱词内容；

(2)然后使用录音语料和标注结果训练唱歌数据的语谱模型；

b)、歌曲资源库的制作

使用乐谱、歌词文本标注原唱歌曲中每个唱词以及每个音调的音高信息；

步骤2、对演唱进行评测：

c)、根据每份待评测的唱歌数据和对应的唱词内容，使用语谱模型解码的方式确定每个唱词的边界；

d)、根据步骤c)中的语谱切分结果计算每份待评测数据的音高以及节奏得分，并给出总分。

2.根据权利要求1所述的基于语谱切分的唱歌评测系统，其特征在于步骤1中的语谱模型训练包括如下步骤：

a01)选择录音歌曲以及选择录音人员；

a02)所选择的录音人员在伴奏的提示下演唱设计录音歌曲，并录制纯人声的唱歌数据；

a03)提取所录制的唱歌数据的语谱参数；并根据唱歌数据的真实发音，标注唱歌数据对应的真实文本；

a04)根据得到的语谱模型参数和标注的文本，训练语谱的隐马尔科夫模型。

3.根据权利要求1所述的基于语谱切分的唱歌评测系统，其特征在于步骤1中的歌曲资源库的制作包括如下步骤：

b01)选择歌曲，并对所选择的歌曲准备歌词文本以及乐谱；

b02)对歌词文本中的中文唱词制作出相应的拼音；对于歌词文本中的非中文唱词部分，以标准MIDI音符中每个音调的边界作为非中文唱词中每个音调的对应边界；

b03)根据歌曲的原唱，标注出此歌曲数据的中文唱词的每个音调的起止时间；

b04)根据歌曲的乐谱，标注出中文唱词的每个音调的音高值，并将其转换成MIDI音符。

4.根据权利要求1所述的基于语谱切分的唱歌评测系统，其特征在于步骤2中的c)步骤包括如下过程：

c01)用户在伴奏和歌词的提示下进行录音，得到待评测的唱歌数据；

c02)提取待评测的唱歌数据的语谱参数MFCC特征，提取待评测的唱歌数据的基频参数，并搭建解码网络；

c03)根据上述的解码网络和步骤1)中得到的语谱模型，对待评测的唱歌数据解码，确定待评测的唱歌数据中的每个音调的边界；

步骤2中的d)步骤包括如下过程：

d01)提取待评测的唱歌数据的基频信息：

对于值不为0的待评测的唱歌数据基频根据如下公式计算：

y＝12·log₂(x/440)+69

其中x为唱歌时人的声带的每秒钟振动的频率，单位为Hz；y为音高值，单位为半音；

将上述值不为0的待评测的唱歌数据基频(F0)转换成MIDI音符，然后去除调整基频均值，去除起调的影响；

d02)根据步骤c03)得到的准确的唱词切分信息和步骤d01)得到的基频信息，计算每份待评测的唱歌数据的音高得分和节奏得分；

d03)基于所得到的音高得分和节奏得分计算待评测的唱歌数据的总分。

5.根据权利要求2所述的基于语谱切分的唱歌评测系统，其特征在于步骤a01)包括如下过程：

a011)选取具有代表性的流行歌曲和民族歌曲作为录音歌曲，并使录音歌曲的原唱在年龄以及性别上分布均衡；

a012)选择对录音歌曲演唱较为熟练且性别比例均衡的录音人员，录音人员的年龄分布以青少年和中年为主体。

6.根据权利要求2所述的基于语谱切分的唱歌评测系统，其特征在于步骤a03)包括如下过程：根据录制得到的纯人声的唱歌数据，人工标注出真实的拼音序列，标注单位为汉语拼音的音节，对于唱歌数据开始、结尾以及有声段之间的静寂段用“silence”标记出来。