[发明专利]一种乐器弹奏中的五线谱自动跟随方法及自动跟踪系统

权利要求书

1.一种乐器弹奏中的数字化五线谱自动跟随方法，该方法借助乐器弹奏按键采集装置，结合数字化五线谱，实现显示的五线谱自动跟随乐器弹奏的方法；其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、乐器弹奏中借助乐器弹奏按键采集装置获取弹奏的一个片段的按键序列信息；

步骤2、在数字化五线谱中查找到与所述片段的按键序列信息相同的五线谱按键序列的位置；所述数字化五线谱中记录了每个音符的位置；

步骤3、在数字化五线谱中定位该位置；包括以下状态：

初始状态，刚刚打开数字化五线谱，或者用户弹奏与谱子存在差异，不能匹配时，则处于初始状态；

首次定位状态：用户弹奏一个片段后，借助乐器弹奏按键采集装置获取弹奏的一个片段的按键序列信息，该片段的按键序列信息在数字化五线谱中进行搜索，若找到最佳匹配位置，即处于首次定位状态；

跟踪状态：用户继续弹奏，在前次定位的位置基础上，分析后续按键的正确性；当用户按键匹配可信度低于门限值时，分析器重新进入初始状态，该状态可选；

所述步骤2中，弹奏的一个片段的按键序列信息与数字化五线谱中片段内匹配时：将用户弹奏片段与数字化五线谱中提取的片段进行匹配，匹配方法是，用户弹奏片段和数字化五线谱中的片段进行逐个时隙对比；

弹奏的一个片段的按键序列信息与数字化五线谱中片段内匹配时包括：

完全匹配情形；

用户漏弹情形；

用户多弹情形；

跟踪情形；所述的跟踪情形是指对用户在前面弹奏一个片断进行匹配时，匹配结束后定位后，用户又弹奏一个时隙，分析器不必从头搜索各个片段，优先从已定位的片段进行搜索；

时隙聚合情形；所述的时隙聚合情形包括：

第一种情形：分析器发现两个时隙的时间间隔明显小于其它时隙，聚合为一个时隙；

第二种情形：分析器发现两个时隙的时间间隔相对低时，聚合为一个时隙。

2.根据权利要求1所述的乐器弹奏中的数字化五线谱自动跟随方法，其特征在于：所述的片段为音符片段，是用户弹奏的音符或数字化五线谱中记录的音符组成的序列，由“时隙”串行而成，每个时隙里有至少一个音符。

3.根据权利要求1所述的乐器弹奏中的数字化五线谱自动跟随方法，其特征在于：还包括片段提取步骤，该步骤中，将数字化曲谱分解成多个片段，长度与用于初始定位的用户弹奏的时隙数一致，片段起始位置覆盖谱子中的每个音符对应的位置。

4.根据权利要求1所述的乐器弹奏中的数字化五线谱自动跟随方法，其特征在于：弹奏的一个片段的按键序列信息与数字化五线谱中片段内匹配时包括时隙聚合处理：用户按键中，时间间隔相对比较接近的按键归并到同一时隙；对于数字化五线谱中时间近的按键也进行时间聚合。

5.根据权利要求1所述的乐器弹奏中的数字化五线谱自动跟随方法，其特征在于：弹奏的一个片段的按键序列信息与数字化五线谱中片段内匹配时包括模糊匹配，对于每一个时隙，用户弹奏的按键存在不能与谱子完全匹配，当用户弹奏的按键存在于数字化五线谱的片段中时，提升匹配可信度分值，反之降低可信度分值，漏弹音符降低可信度分值。

6.根据权利要求5所述的乐器弹奏中的数字化五线谱自动跟随方法，其特征在于：还包括片段计分步骤，该步骤中：片段中的多个时隙的可信度进行求和记分，若分值达到门限值，即认为满足匹配基本条件。

7.根据权利要求5所述的乐器弹奏中的数字化五线谱自动跟随方法，其特征在于：还包括全局定位步骤：该步骤中，选所有片段的匹配结果最大值对应的片段为最优匹配结果，指示曲谱显示到指定位置，实现自动定位。

8.一种根据权利要求1所述的乐器弹奏中的数字化五线谱自动跟随方法的系统，其特征在于：包括：

运行数字化五线谱程序的计算机系统，在其显示屏上显示五线谱；

乐器弹奏按键采集装置，实时采集乐器弹奏中弹奏的一个个片段的按键序列信息；并将弹奏的一个个片段的按键序列信息实时传送到所述的计算机系统；

所述的计算机系统，在数字化五线谱中查找到与所述片段的按键序列信息相同的五线谱按键序列的位置，并在显示屏上显示该位置及其前后的部分五线谱。