[发明专利]一种结合曲风的钢琴演奏音质评价系统及方法

摘要

本发明提出一种结合曲风的钢琴演奏音质评价系统及方法。系统包括钢琴曲曲库、麦克风阵列录音装置、高质量麦克风录音装置、音乐数据库、专家听音评价模块、信号特征提取模块、样本库、信号特征分析模块和音质评价模块。系统建立好之后，用户只需要选择偏好曲风的一首曲子，在待评价钢琴上演奏，该系统便会智能地处理采集到的演奏音信号，输出一个评价分数作为钢琴演奏音质的评价结果。本发明提出的系统结合了曲风因素，分析了空域、时域、频域和时频图等多种信号特征，并在使用过程中智能地输出评价结果，与以往的音质评价方法相比，客观性、便利性、智能性大大提升，同时更符合了用户的个性化需求。

主权项

1.一种结合曲风的钢琴演奏音质评价系统，其特征在于包括钢琴曲曲库、麦克风阵列录音装置、高质量麦克风录音装置、音乐数据库、专家听音评价模块、信号特征提取模块、样本库、信号特征分析模块和音质评价模块；所述的钢琴曲曲库带有曲风标签，曲风标签是指在曲风分类的基础上对每种曲风进行编号标记；钢琴曲曲库有两个功能，一是在系统建立过程中，提供大量的钢琴曲资源，用于后续的分析和模糊神经网络的训练；二是在用户使用过程中，为用户提供可选的钢琴曲；所述的麦克风阵列录音装置包括在不同的空间位置上放置的麦克风，多个麦克风采集钢琴在不同位置的演奏音信号即空域信号，实现在宏观上对钢琴的演奏音质进行分析；所述信号特征提取模块通过对麦克风阵列录音装置和高质量麦克风录音装置采集到的钢琴演奏音形成的音频文件进行信号特征提取，提取得到宏观上和微观上的信号特征，这些信号特征包括空域特征、时域特征、频域特征以及时频图特征；然后建立样本库，用于存储模糊神经网络的输入样本，输入样本包括训练样本和待评价样本两种样本类型；样本内容为信号特征向量，包括提取到的信号特征和对应的曲风标签；所述的信号特征分析模块实现模糊集和模糊推理规则建立的功能，包括将提取到的信号特征与从专家听音评价模块中得到的主观评价数据进行统计对比分析，由此建立信号特征和主观评价数据的模糊集，同时建立评价过程的模糊推理规则；所述的音质评价模块实现将样本库中的样本经过模糊神经网络的处理后，输出音质评价分数的功能；此音质评价模块在使用前，需采用所述的信号特征分析模块建立的模糊推理规则来确定模糊神经网络的结构，并且将所述样本库的所有样本作为模糊神经网络的训练样本，而每个样本对应的音频文件的主观评价数据作为期望输出，即监督信号，然后对模糊神经网络进行训练；网络训练好后，音质评价模块即可使用；用户使用音质评价模块时，无需人工获取主观评价数据，就可实现在获取到待评价的样本后智能输出评价分数的功能。