[发明专利]用于跟踪乐谱的方法以及相关的建模方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于跟踪乐谱的方法以及相关的建模方法。本发明涉及数字乐谱的读取领域。

本发明尤其有利地应用于学习、练习乐器或者引导收听演奏等方面。

背景技术

存在用于跟踪数字乐谱的软件，对于该数字乐谱，其活动区(音符、小节、五线谱等)可从该乐谱的节奏或从表演者手动提供的演绎节奏中推导出来。这些软件通常包括用于标记该乐谱的元素，例如上划线或点状指示符。在代表开始读取的一个时延之后，标记元素以对应于该乐谱节奏的速度移动。因此，当音乐家可以随着乐谱的节奏演奏乐谱时，这些乐谱的活动区(音符、小节、五线谱等)被显示出来，考虑到乐谱的节奏，音乐家应该在理论上处于这些活动区。

这些软件的读取时间性是预先定义的，而并没有考虑音乐家演奏时的实际节奏。音乐家必须“跟踪乐谱上的光标”，而不能用他们自己的演奏来定义乐谱上光标的位置。因此，音乐家无法降低他们难以弹奏的一部分乐谱的滚动速度。同样地，当音乐家被现有的软件跟踪时，他们也无法重奏他们希望完美演奏的一部分乐谱。

发明内容

本发明意在通过提出一种用于跟踪乐谱同时收听表演者的演奏的方法来弥补现有技术的缺点，其适于随表演者的演奏来改变乐滚动的速度或乐谱显示的位置。

为此目的，从第一个方面，本发明涉及一种用于跟踪乐谱的方法，包括以下步骤：在添加和移动标记步骤中，在该乐谱上显示标记元素并移动该标记元素，该方法还包括实时执行以下步骤：在记录声音步骤中，以持续时间的数据帧的形式记录表演者发出的至少一个声音；在估算步骤中，基于该数据帧的内容估算至少一个半音阶矢量；在半音阶矢量比较步骤中，比较该半音阶矢量与乐谱的理论上的半音阶矢量；在转变比较步骤中，比较该半音阶矢量与具有该乐谱理论上的转变的在前半音阶矢量；以及在估算步骤中，依据在前的演奏位置、对半音阶矢量进行比较的结果、以及对上述转变的比较结果，估算演奏位置表演者的演奏位置；上述添加和移动标记步骤是根据表演者的演奏位置实现的；在记录步骤中，依据该转变的持续时长与参考持续时长的比例选择一个持续时长，并在该选择的持续市场内执行记录步骤。

因此，本发明使得可以识别表演者弹奏的音符或和弦，并将该识别与该乐谱的和弦相关联。这种关联可以使跟踪方法实时地适应演奏。

例如，依据该乐谱原始节奏，提供与音符或和弦有关的持续时间，但表演者不一定对此完全遵从。表演者可能希望在某些部分加快或减慢演奏速度。本发明可以增强对表演者个人特定节奏的跟踪。对节奏进行建模还可以获得对表演者当前节奏的估算，这可能对高级同步应用非常有用。

根据另一个示例，存在一个强烈的假设，根据该假设，表演者按照从第一个到最后一个的顺序演奏所有的音符或和弦。事实上，表演者很少有这个规律；相反，他们可能希望训练自己，在他们正在演奏的片段中来回移动、停止、然后在别处重新开始演奏。为了回应这种需求，本发明的方法可以在乐谱内执行“跳跃”，打破乐谱的连续性。因此，在模型中允许演奏的中断，并且当这种中断出现时，算法只需很少的时间即收敛到新的位置。

所实施的方法在适用于一个乐谱，从总体上来讲，这个乐谱包括具有时间性而不只是图形的形式的和弦。例如，该方法可以在乐器数字接口(MIDI)形式的乐谱文件中指示位置。

本发明还适用于引导收听演奏。例如，听众可以收听对应于乐谱演奏的音轨，该音轨经由具有扬声器的音频系统播放，并且可以观察与音轨相关联的乐谱的正在演奏的活动区域。

根据一个实施方式，该方法包括归一化步骤，即用该乐谱的该理论上的半音阶矢量对该半音阶矢量进行归一化。该归一化步骤可以使理论上的半音阶矢量适应于估算的半音阶矢量，从而提高识别和关联表演者所演奏的和弦的性能。

根据一个实施方式，将该半音阶矢量与该乐谱的理论上的半音阶矢量进行比较的步骤包括以下子步骤：估算该半音阶矢量和每个理论上的半音阶矢量之间的欧几里德距离，归一化所获得的欧几里德距离总和，以及估算该半音阶矢量隶属于每个理论上的半音阶矢量的概率。该实施方式在性能比较和能够允许实时处理的必要计算资源之间做出了很好的折衷。

根据一个实施方式，在转变步骤中：通过泊松定律的方法完成比较该半音阶矢量与在前半音阶矢量之间转变。该实施方式也在性能比较和能够允许实时处理的必要计算资源之间做出了良好的折衷。