[发明专利]一种音乐处理及输出系统及其方法

说明书

技术领域

本发明属于在音乐教学和娱乐领域中对音乐信号进行采集处理的电子测量系统及方法，尤其涉及一种针对音乐音高进行采集，转换和测音高并输出的系统及方法。

背景技术

音乐作为一门艺术学科，其教学过程有着其特殊性。随着科学技术的发展，许多现代科技不断应用到音乐领域，为它的作曲、演奏、音乐数字化处理、多媒体教学、科学研究等等领域提供新的技术、新的设备和新的方法，使音乐的发展达到前所未有的高度和普及程度。然而，现有技术中对音乐的快速准确测量，处理和输出上的需求远未得到满足，需要不断的向更广更深的领域开拓。现有技术中，虽然很多新设备功能各异，但音乐测量和处理输出是最基础的部分，测量的精度和速度直接影响设备的性能和档次。有的设备因测量技术欠佳使一些原本很好的创意达不到预想目标，有的设备因测量单元的复杂开发而加大了试制周期和产品成本。

现有技术中已有一些不同类型的音准仪和节拍器可以辅助声乐训练。其方法是测量声音的瞬时频率，换算成音高值通过指针显示，或对某一指定时段求出平均值，给出客观评价。这些方法能为教学提供帮助，但不能满足用户进一步的需求。例如在基础音程模唱中音准很好，唱不同旋律时就可能有误差甚至跑调。用户希望仪器能反映在不同乐曲中的音准状况，并提供声音持续过程中的稳定性状况等等。概括地说，用户需要一种能反映声乐动态连续全过程的、能对每一细节记录和直观阅读的仪器。

发明人经过多年的研究发现，如音乐信号处理装置不仅能反映音程模唱的音准，还能显示整个乐曲演唱过程中每一细节的音准，并能进一步帮助用户分析发声方法上的问题。再如卡拉OK是广受欢迎和普遍使用的娱乐设备，但人们还希望能在歌唱娱乐中不断提高。如果将音乐音图仪与卡拉OK设备的功能相结合，把用户的实唱曲线和标准的音准曲线重叠显示，从曲线的直观对比中了解自己的音准状况、发现需要改进的地方，使现有的娱乐方式提高到一个新的档次。因此研发一种测量音乐信号并对信号进行处理和输出的系统及方法对于进行深度创作和音乐教学均是十分重要的。同时，还需要尽量将设备简化，达到易于实施的效果和目的。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的问题，研发了一种音乐处理及输出系统及其方法，本发明可以精确地测量和记录用户练唱的全过程数据，在计算机界面上对照乐谱和钢琴键盘以图形方式画出音图曲线。在此基础上系统还可以根据需求提供某点的瞬时值、某一时段的音高平均值、最大音高偏差值等各种统计数据。

本发明的技术方案如下，

一种音乐处理及输出系统，包括音乐信号采集处理器，通讯模块，存储模块，信号控制模块，音乐信号比对评价模块和输出模块；

所述音乐信号采集处理器包括音乐信号探测单元和音乐信号处理单元；所述音乐信号采集处理器用于采集输入音乐信号，并对音乐信号进行数据处理；

所述通讯模块用于将所述音乐信号采集处理器采集的音乐信号输入所述存储模块和所述信号控制模块，且所述通讯模块将所述信号控制模块的控制指令下传给所述音乐信号采集处理器；

存储模块用于存储系统内各指令，系统参数，乐谱音乐信号参数，探测音乐信号信息，用户信息等；

所述音乐信号比对评价模块用于对采集的音乐信号与乐谱音乐信号进行比较，对音高、音长、节奏、颤音等音乐指标作出比对结果；

所述输出模块包括声音输出单元和音图输出单元；所述声音输出单元用于输出乐谱音信号或采集音信号；所述音图输出单元将输出音图，所述音图包括乐谱区和音图曲线区；所述乐谱区输出乐谱，所述音图曲线区将输出乐谱标准音曲线和采集音曲线；

所述信号控制模块通过所述通讯模块给所述音乐信号采集处理器发出探测指令，所述音乐信号采集处理器采集音乐信号并将进行处理后的信号通过通讯模块上传回所述信号控制模块和存储模块；所述信号控制模块给所述音乐信号比对评价模块发出指令，对在存储模块中的乐谱音乐信号和探测音乐信号完成音乐信号比对；所述信号控制模块通过所述输出模块输出声音信号和音图。

为了实现准确采集音乐信号的目的，所述音乐信号采集处理器包括音乐信号探测单元，音乐信号处理单元，音乐信号存储单元，中央信号处理单元；

所述音乐信号探测单元包括声音信号输入电路；所述音乐信号探测单元通过所述音乐信号处理单元与所述中央信号处理单元连接，所述音乐信号探测单元根据中央信号处理单元发出的指令将采集的信号输入所述音乐信号处理单元，对音乐信号进行处理；

所述音乐信号存储单元与所述中央信号处理单元连接，用于存储音乐信号参数；