一种音源库采集生成系统的制作方法

2021-01-28 18:01:38|

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本发明属于音源系统技术领域，特别涉及一种音源库采集生成系统。

背景技术：

随着计算机音乐技术的迅猛发展，音乐艺术表现形式与计算机技术结合越来越紧密。尤其对数码钢琴和智能钢琴来说，音源是影响其品质和档次的重要因素。一款音源优质、有特色的智能乐器，能在市场上形成良好并持续的竞争力。这对音源库提出了更高端的需求，希望其能准确地模拟传统乐器的音色，同时满足个性化音色的需求，丰富乐器的音乐表现力。

目前，市场上的音源有两种来源：一是构建专业的录音室，尽可能多的采集多个优质乐器的音色，此种方式操作复杂、经济成本高，且要获得高品质的音色还需具有专业音乐素养的演奏者来配合完成；二是购买现成的音源库或音源芯片，此种方式得到的音源固定，使用受限。基于以上问题，产生了利用计算机生成乐器音源库的需求。

技术实现要素：

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种乐器音源库采集生成系统。

为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现：

一种乐器音源库采集生成系统，包括音频采集导入模块、处理单元、人机交换模块、音色参数获取模块、音源生成模块、音频文件写入模块、音源数据库，所述音频采集导入模块与所述处理单元连接，所述人机交换模块、所述音色参数获取模块均与所述处理单元连接，所述音色参数获取模块与所述音源生成模块连接，所述音源生成模块与所述音频文件写入模块连接，所述音频文件写入模块与所述音源数据库连接；

所述音频采集导入模块用于采集声音数据，将声音信号转化为电信号，再将电信号进行去噪处理；

所述处理单元以原音频的频域特性为基础，采用离散傅里叶变换，并基于单音信号的乘法谐波模型，构建模型，并对模型进行分析，获得音色参数；

所述人机交换模块用于进行人机交互，显示人机交互界面，播放生成的音源；

所述音色参数获取模块用于显示音频的基音频率，支持生成的参数、修正线型以及频谱系数的修改，支持一键重置参数；

音源生成模块用于将所述音色参数获取模块获取的参数生成音源，显示生成音源的双生道时域及频域图，当获得满意的音源后快速生成音源；

所述音频文件写入模块用于将所述音源生成模块生成的音源，写入音源数据库进行保存，并支持实时显示生成进度。

进一步地，所述模型分析是将音频的音色特征信息分为两部分：可变特征和不可变特征，将可变特征对选定频率进行修改，为了防止修改可变特征可能造成的杂音、噪音等音色品质下降等问题，采用三种修正线型，分别为直线型、三角型、曲线型，使得经修改后的频谱特性符合相应乐器的音色特点，满足高保真需求。

进一步地，所述音频采集导入模块用于音频文件导入并对音频文件进行解析。

进一步地，所述音频采集导入模块包括声音采集器、与所述声音采集器连接的声卡，所述声卡与所述处理单元连接，声音采集器可以是麦克风。

进一步地，所述音频采集导入模块包括音频输入接口、与所述音频输入接口连接的音频解析器，所述音频解析器与所述处理单元连接。

进一步地，所述人机交换模块包括显示器、鼠标、键盘以及扬声器，所述显示器、所述鼠标、所述键盘、所述扬声器均与所述处理单元连接。

一种乐器音源库采集生成系统的使用方法，包括如下步骤：

第一步：采集声音信号，并将声音信号转化为电信号，通过降噪处理，生成音频数据；

第二步：通过处理单元对音频数据进行构建模型，并对模型进行分析，获得音色参数；

第三步：将获得的音色参数进行基音频率的显示，支持生成的参数、修正线型以及频谱系数的修改，支持一键重置参数；

第四步：显示生成音源的双生道时域及频域图，当获得满意的音源后快速生成音源，当获得不满意的音源后返回到第二步；

第五步：将生成的音源写入音源数据库进行保存，并支持实时显示生成进度。

本发明的有益效果是：

本发明提供一种乐器音源库采集生成系统，基于采集的声音信号和获取的音色参数，进行模型建立，对模型进行分析和参数进行修改，达到生成的音源与乐器的音源匹配度接近100％，本发明的乐器音源库采集生成系统成本低、操作简单，满足对电子产品对音源高品质和个性化需求。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的流程图；

其中的附图标记为：1—音频采集导入模块；1a—音频输入接口；1b—音频解析器；1c—声音采集器；1d—声卡；2—处理单元；3—人机交互模块；3a—显示器；3b—键盘；3c—鼠标；3d—扬声器；4—音色参数获取模块；5—音源生成模块；6—音频文件写入模块；7—音源数据库。

具体实施方式

为使本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面

对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域的技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1所示，一种乐器音源库采集生成系统，包括音频采集导入模块1、处理单元2、人机交换模块3、音色参数获取模块4、音源生成模块5、音频文件写入模块6、音源数据库7，音频采集导入模块1与处理单元2连接，人机交换模块3、音色参数获取模块4均与处理单元2连接，音色参数获取模块4与音源生成模块5连接，音源生成模块5与音频文件写入模块6连接，音频文件写入模块6与音源数据库7连接；

音频采集导入模块1用于采集声音数据，将声音信号转化为电信号，再将电信号进行去噪处理；

处理单元2以原音频的频域特性为基础，采用离散傅里叶变换，并基于单音信号的乘法谐波模型，构建模型，并对模型进行分析，获得音色参数；

人机交换模块3用于进行人机交互，显示人机交互界面，播放生成的音源；

音色参数获取模块4用于显示音频的基音频率，支持生成的参数、修正线型以及频谱系数的修改，支持一键重置参数；

音源生成模块5用于将音色参数获取模块4获取的参数生成音源，显示生成音源的双生道时域及频域图，当获得满意的音源后快速生成音源；

音频文件写入模块6用于将音源生成模块5生成的音源，写入音源数据库7进行保存，并支持实时显示生成进度。

模型分析是将音频的音色特征信息分为两部分：可变特征和不可变特征，将可变特征对选定频率进行修改，为了防止修改可变特征可能造成的杂音、噪音等音色品质下降等问题，采用三种修正线型，分别为直线型、三角型、曲线型，使得经修改后的频谱特性符合相应乐器的音色特点，满足高保真需求。

作为本实施例的一个优选，音频采集导入模块1包括声音采集器1c、与声音采集器1c连接的声卡1d，声卡1d与处理单元2连接，声音采集器1c可以是麦克风。麦克风1c采集乐器声音信号，并将声音信号转化为电信号，声卡1d进行a/d转换，降噪处理。

麦克风采用电容式麦克风，声音清晰饱满，拾音能力和灵敏度较高，高频响应好，相比动圈式麦克风更适合录音；声卡1d选用采样率为44.1khz，采样精度16bit。

作为本实施例的一个优选，音频采集导入模块1包括音频输入接口1a、与音频输入接口1a连接的音频解析器1b，音频解析器1b与处理单元2连接。

本实施例中音频采集导入模块1用于音频文件导入并对音频文件进行解析。音频文件可以存储在u盘中，音频输入1b接口为usb接口，u盘插入usb接口将音频文件导入，音频解析器将导入的音频进行解析再传输到处理单元2进行建模和分析。

作为本实施例的一个优选，人机交换模块3包括显示器3a、鼠标3c、键盘3b以及扬声器3d，显示器3a、鼠标3c、键盘3b以及扬声器3d均与处理单元2连接。显示器3a用于实时显示处理进度，鼠标3c、键盘3b用于人机交互的输入操作，例如参数修改的输入，以及显示界面的操作，扬声器3d用于试听。