[发明专利]一种可编辑的多级音色合成系统及方法

权利要求书

1.一种可编辑的多级音色合成系统，其特征在于，所述的合成系统用于编辑合成乐器不同级别的音色，模拟乐器同一音高的音符在不同弹奏条件下产生的不同音色效果，进而模拟乐器的真实音色，所述弹奏条件选自乐器类型、乐器生产厂家、乐器型号、乐器个体、弹奏者/物、弹奏手法的任意一种或任意多种，所述的合成系统包括音色特征单元、音色编辑单元、音色合成单元，

其中：

所述的音色特征单元用于获取源音色的音色特征信息，并将所述音色特征信息提供给音色合成单元，所述的音色特征信息包含基频的频率、幅值、相角三种信息，倍频的频率、幅值、相角三种信息，余频的频率、幅值、相角三种信息；

所述的音色编辑单元用于编辑音色修改参数，输入音色合成单元，不同的音色修改参数对应合成后的不同音色效果，形成不同级别的音色；

所述的音色合成单元利用所述音色特征信息和所述音色修改参数，进行音色的合成，模拟乐器的真实音色；

所述的音色合成单元采用音色重构模型，模拟乐器的音色进行音色合成；所述音色重构模型将源音色的音色特征信息分为两部分：修改部分和保留部分，对所述修改部分的频率段进行效果的增强或减弱，所述的频率段包括：基频到K倍频段、各类型音感段，所述的K满足K≤采样频率/(2*基频)且K为整数；

所述音色修改参数选自基频倍频段修改参数和音感类型修改参数的任意一种或任意两种；其中，通过调整所述基频倍频段修改参数来改变源音色中基频倍频段的占比，以改变音色效果；通过修改所述音感类型修改参数来调整音色的音感效果；

所述的基频倍频段修改参数包括基频倍频段幅值修改系数v_k、合成参数N和调节基频，其中：

所述的基频倍频段幅值修改系数v_k，用于确定音色合成时基频段和倍频段的幅值修改量；

所述的合成参数N，用于确定基频和倍频段参与修改的频率范围D_k；

所述的调节基频用于代替源音色的基频，扩大修改的频率范围。

2.如权利要求1所述的可编辑的多级音色合成系统，其特征在于，所述的相角又称相位角，是指音色波形中某一频率的幅值随时间变化时，决定频率在任一时刻状态的一个数值，其中，所述音色波形中每个频率的波形表示为正弦波、余弦波、或者经数学方法能分解成正弦波或余弦波的波形。

3.如权利要求2所述的可编辑的多级音色合成系统，其特征在于，所述数学方法是傅里叶级数展开。

4.如权利要求2所述的可编辑的多级音色合成系统，其特征在于，所述音色波形中每个频率的波形选自正弦波、余弦波、三角波、锯齿波、矩形波的任意一种或任意多种。

5.如权利要求1所述的可编辑的多级音色合成系统，其特征在于，所述的音色合成系统还进一步包括音色分解单元，所述的音色分解单元对源音色进行分解，结合源音色的时域特征和频域特征信息，计算出音色特征信息，提供给音色特征单元，所述的音色特征信息包含基频的频率、幅值、相角三种信息，倍频的频率、幅值、相角三种信息，余频的频率、幅值、相角的三种信息。

6.如权利要求1所述的可编辑的多级音色合成系统，其特征在于，所述基频的确定采用计算和矫正相结合的方式，所述的矫正采用数据库和/或人工矫正的方式。

7.如权利要求1所述的可编辑的多级音色合成系统，其特征在于，所述倍频的确定选择以下两种方式中的任意一种：

方式一是直接根据其整数倍频率来确定对应源音色基频的倍频；

方式二是采用频域图上基频整数倍前后1/3区间内最大幅值的频率代替基频整数倍的倍频作为计算倍频。

8.如权利要求1所述的可编辑的多级音色合成系统，其特征在于，所述的音色合成系统还进一步包括波形显示单元，所述的波形显示单元用于显示和更新音色波形图以及音色主要特征图，辅助修改音色，所述音色主要特征图包含基频的频率、幅值信息，倍频的频率、幅值信息。