[发明专利]一种可编辑的多级音色合成系统及方法

说明书

本发明提供一种可编辑的多级音色合成系统和方法，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。本发明不仅能更精确地模拟出传统物理乐器能够弹奏出的多级音色，产生更高端的电子音源；也能将多个多级的源音色进行混合编辑以产生新的音源，丰富电子乐器的音乐表现力，所述多个多级的源音色可以是来自同种乐器的基频相同的多级音色，也可以是来自不同种乐器的基频相同的多级音色。

技术领域

本发明涉及音频处理技术领域，尤其涉及一种可编辑的多级音色合成系统及方法。

背景技术

音色(Timbre)指的是声音的色彩、质地，用来表述音的感觉特性，在不同发音体、发音方式、发音环境等条件下产生的音色具有不同的效果。公知的，不同种类的乐器弹奏出的音色是不相同的，但是，由于多种复杂的原因，包括乐器的不同类型如钢琴分为三角钢琴和立式钢琴)、不同生产厂家、不同型号、不同个体、不同的弹奏者/物、不同的弹奏手法(包括触键/弦等的方式、力度、角度等)，同样会产生音色的差异。不同厂家生产的乐器，或者型号不同的乐器在制作材质、物理结构上有所不同，表现出的音色会不同；同一厂家生产的不同个体，因做工细节等方面的差异也会使乐器表现出不尽相同的音色；在同一乐器上弹奏同一个音高的音符，由不同的弹奏者/物或不同的弹奏手法来表现，也会表现出不同的音色。

因此，基于以上由多种复杂原因形成的多种音色效果，定义音色分级的概念。音色的分级是将由同一种乐器在不同弹奏条件下弹奏同一音高的音符所产生的不同音色效果表示为音色的不同级别，定义为多级音色，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，不同的弹奏条件产生多种音色效果，也就是会产生多级音色，每一种音色效果对应于一个音色级别。例如，弹奏同一音高的音符，不同品牌的钢琴弹奏出的音色效果不同，斯坦威钢琴产生的音色具有雍容华贵的感觉，本森多夫钢琴的音色深沉含蓄，法奇奥里钢琴的音色让人觉得性感撩人，德国名琴布鲁兹纳的音色玲珑雅典、略带暖意，日本品牌雅马哈钢琴的音色偏明亮，卡瓦依钢琴的音色偏柔软。再例如，在雅马哈的同一架钢琴上弹奏标准音la(钢琴上的A4音，从低音区数第49个音，声音振动频率440Hz)，不同弹奏手法产生的音色也是不同的；弹奏速度快、力度大的方式产生的音色听起来更明亮有力，弹奏速度慢、触键轻的方式产生的音色听起来更舒缓，专业的钢琴演奏者可以采用不同的弹奏手法将不同的情绪赋予在音乐之中。所述的不同弹奏手法的具体表现包括但不仅限于弹钢琴时手指触键的方向、高度、力量、速度、深度，不同的触键部位，如指尖、指面多肉部位，不同的弹奏法如非连奏、连奏、跳音弹奏等。可见，不同级别的音色取决于不同的乐器类型、乐器生产厂家、乐器型号、乐器个体、弹奏者/物、弹奏手法等，影响因素特别复杂。

对于电子乐器来说，音源是影响其品质的最重要的因素。目前，电子乐器的音源来源有两种实现方式：现场音频采集和购买现成的音源。现场音频采集是利用专业的音频采集设备对乐器产生的音色(音频)进行现场采集，这种方法不仅需要专门的采集环境(如采集室等)和专业的音频采集设备，还需要专业的乐器演奏者才能产生优质的音色，实现起来复杂、难度高、经济成本高；并且在实际的音频采集中又面临诸多问题，如采集过程中可能出现的失真和噪声，要对每一个音色的不同级别进行音频采集，可行性差、时间成本高，这些问题均导致最终的采集效果并不理想。另外一种方式是电子乐器的厂家直接购买现成的音色库或音源(例如，法国Dream公司的音源)，除了经济成本高以外，还容易涉及知识产权问题，而且不能保证音源的质量，购买到的音色库数据单一、不可变化，缺乏多样性和灵活性。