[发明专利]一种古筝自动作曲方法、系统、装置及存储介质

权利要求书

1.一种古筝自动作曲方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取古筝的简谱数据，将古筝的简谱数据转换为五线谱数据，根据五线谱数据获取MIDI格式数据，构建古筝数据集；

获取古筝数据集中每一首歌曲的副歌部分，将副歌部分和歌曲的全曲作为训练集；

采用训练集对GRU网络进行训练，训练后获得初步旋律数据；

对初步旋律数据进行强化学习训练，获得带有古筝演奏技巧的音乐数据；

对带有古筝演奏技巧的音乐数据进行音色转换，生成古筝音色的音乐数据。

2.根据权利要求1所述的一种古筝自动作曲方法，其特征在于，所述将古筝的简谱数据转换为五线谱数据，根据五线谱数据获取MIDI格式数据，包括：

将简谱数据中的音符按照五线谱标准转换每个音符，获得五线谱数据；

采用Musescore软件将五线谱数据转换为MIDI格式数据；其中，在MIDI格式中，采用钢琴音色代替古筝音色。

3.根据权利要求1所述的一种古筝自动作曲方法，其特征在于，所述获取古筝数据集中每一首歌曲的副歌部分，包括：

对歌曲的MIDI音频进行分段，采用相似函数计算任两段音频之间的相似度，根据相似度获取歌曲的副歌部分。

4.根据权利要求3所述的一种古筝自动作曲方法，其特征在于，所述相似函数的表达式为：

式中，X_i和X_i+1是任意两段音乐的音符矢量，整首歌曲由12个基本音符的帧的集合组成；将相似度得分高的片段作为歌曲的副歌部分。

5.根据权利要求1所述的一种古筝自动作曲方法，其特征在于，对GRU网络训练的过程包括：

将一段MIDI格式的音乐数据表示为一个矩阵：x＝{x_t，j，t＝1，2，...，N，j＝1，2，...，128}；

使用One-Hot编码对音乐数据进行编码，得到输入矩阵：X＝{X_t，j，t＝1，2，...，N，j＝1，2，...，128}；

将输入矩阵输入GRU网络，获得输出矩阵：Y＝{Y_t，j，t＝1，2，...，M，j＝1，2，...，128}；

对输出矩阵进行One-Hot解码，获得旋律矩阵：y＝{y_t，j，t＝1，2，...，M，j＝1，2，...，128}；

GRU网络的损失函数为交叉熵函数，交叉熵函数的表达式如下：

式中，P表示训练的样本数量，Y_i表示第i个训练样本的实际输出，Y_j表示第i个训练样本的期望输出。

6.根据权利要求1所述的一种古筝自动作曲方法，其特征在于，所述对初步旋律数据进行强化学习训练，获得带有古筝演奏技巧的音乐数据，包括：

设置技巧的奖惩规则，设置强化学习网络的参数；

将初步旋律数据输入强化学习网络，根据奖惩规则进行处理，获得带有古筝演奏技巧的音乐数据。