一种基于音频信息的自动音乐记谱方法及装置

技术领域

本发明涉及自动音乐记谱技术领域，尤其涉及一种基于音频信息的自动音乐记谱方法及装置。

背景技术

自动音乐记谱是指用计算机分析技术将音乐声学信号转换成符号代表,例如传统的西方音乐记谱，通常音乐记谱需要受过专门训练的音乐工作者人工完成，要耗费大量的时间和人力，自动音乐记谱极大的方便了自动化音乐分析和音乐注释，可被广泛用于基于内容的音乐检索，低位率的压缩编码和自动音乐伴奏系统等，是音乐信号处理中的关键技术。

现有的自动音乐记谱方法通常是使用摄像头对音乐工作者的手部进行监控，通过识别手指按压的是哪一个按键，将识别到的位置传输到终端并进行记录，在监控的时候，由于钢琴分为三角钢琴和立式钢琴，摄像头不便于调整角度，就会导致监控不到手指，降低自动音乐记谱的效率，单一地使用摄像头的方法会降低自动音乐记谱的准确性。

针对上述问题，本发明文件提出了一种基于音频信息的自动音乐记谱方法及装置。

发明内容

本发明提供了一种基于音频信息的自动音乐记谱方法及装置，解决了现有技术中存在监控的时候，由于钢琴分为三角钢琴和立式钢琴，摄像头不便于调整角度，就会导致监控不到手指，降低自动音乐记谱的效率，单一的使用摄像头的方法会降低自动音乐记谱的准确性的缺点。

本发明提供了如下技术方案：

一种基于音频信息的自动音乐记谱方法，包括：

S1：麦克风，基于麦克风接收当前收音环境中的声音信息，基于麦克风接收当前收音环境中的声音信息，基于麦克风接收当前收音环境中的声音信息并反馈；

S2：摄像头，获取来自摄像头的实时视频段，利用系统自带算法对实时视频段进行识别，根据识别结果，进行信息反馈；

S3：麦克风和摄像头全部反馈到系统终端，通过显示装置对音频信息自动记谱。

一种基于音频信息的自动音乐记谱装置，该装置用于自动音乐记谱，包钢设置在钢琴本体上的声音记录机构和图像记录机构，所述钢琴本体的上方固定连接有导轨，所述声音记录机构和图像记录机构分别位于导轨上。

在一种可能的设计中，所述声音记录机构包括第二滑块和麦克风，所述第二滑块在导轨上滑动连接，所述第二滑块的上表面滑动连接有第三电机，所述第二滑块的一侧固定连接有两个弹簧，两个所述弹簧的另一端均与第三电机固定连接，所述第三电机输出轴的一端固定连接有齿轮，所述第二滑块的一侧转动连接有滑动块，所述滑动块的另一侧滑动连接有第一移动板，所述第一移动板的一侧固定连接有齿条，所述齿条和齿轮啮合，所述第一移动板的一侧滑动连接有第二移动板，所述第一移动板的一侧固定连接有第四电机，所述第一移动板的一侧转动连接有两个同步轮，两个所述同步轮之间传动连接有同步带，所述第四电机输出轴的一端与其中一个所述同步轮固定连接，所述第二移动板的一侧固定连接有固定块，所述固定块的一端与同步带固定连接，所述麦克风固定连接在第二移动板的一端。

在一种可能的设计中，所述第二滑块的两侧均固定连接有“L”型的连接块，两个所述连接块之间转动连接有第二螺杆，所述齿条的一侧滑动连接有螺纹套，所述螺纹套与第二螺杆螺纹连接。

在一种可能的设计中，所述图像记录机构包括第一滑块，所述第一滑块在导轨上滑动连接，所述第一滑块的底部固定连接有固定柱，所述固定柱的内部滑动连接有滑动柱，所述滑动柱的一侧固定连接有第一电机，所述第一电机输出轴的一端固定连接有蜗杆，所述滑动柱的底部转动连接有转动板，所述转动板的一侧固定连接有蜗轮，所述蜗杆和蜗轮啮合，所述转动板的上表面转动连接有调节板，所述调节板的底部固定连接有摄像头。

在一种可能的设计中，所述转动板的上表面固定连接有支撑板，所述支撑板的一侧固定连接有第二电机，所述第二电机输出轴的一端穿过支撑板固定连接有第一伞齿轮，所述调节板的上表面固定连接有第二伞齿轮，所述第一伞齿轮和第二伞齿轮啮合。

在一种可能的设计中，所述导轨呈“U”型设置，所述导轨的一侧螺纹连接有第一螺杆，所述第一螺杆的一端转动连接有滑动板，所述滑动板找导轨的底部滑动连接。

在一种可能的设计中，所述麦克风的外部设有防水透声膜。

在一种可能的设计中，所述防水透声膜的外部设有泡棉。

在一种可能的设计中，所述固定柱和滑动柱的用一侧均设有多个插孔，其中两个所述插孔内分别插接有插销。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。

本发明中，通过摄像头和麦克风相配合的设置，相较于使用单一的摄像头，能够更准确、高效地进行自动音乐记谱，分别通过第一滑块和第二滑块在导轨上滑动，便于移动到任意位置，可根据音乐工作者的习惯进行固定和放置；

本发明中，通过声音记录机构的设置，第三电机带动齿轮转动，齿轮带动齿条转动，齿条带动第一移动板在第二滑块的一侧滑动，第一移动板移动的同时，第四电机带动同步轮转动，两个同步轮带动同步带转动，同步带带动固定块移动，固定块带动第二移动板在第一移动板的一侧滑动，第二移动板带动麦克风升降，便于调节麦克风和钢琴本体之间的距离，能够提高自动音乐记谱的准确性；

本发明中，通过图像记录机构的设置，滑动柱在固定柱内滑动，将滑动柱调节到合适的位置，将插销分别插入插孔内，第一电机带动蜗杆转动，蜗杆带动蜗轮转动，蜗轮带动转动板上下调节角度，第二电机带动第一伞齿轮转动，第一伞齿轮带动第二伞齿轮转动第二伞齿轮带动调节板左右调节角度，能够适用于三角钢琴，适用性较高；

本发明中，通过防水透声膜的设置，防水透声膜设置在麦克风的外部，能够有效地隔绝唾液等，便于安装和使用，是有限空间内壳体经济实惠的透气解决方案，可持续阻隔液体、昆虫、盐、沙子及其他污染物，保护敏感电子元器件，提高其稳定性；

本发明中，第一滑块和第二滑块在导轨上滑动，便于移动到任意位置，第二移动板带动麦克风升降，便于调节麦克风和钢琴本体之间的距离，第一伞齿轮带动第二伞齿轮转动第二伞齿轮带动调节板左右调节角度，防水透声膜有效地隔绝唾液等。

附图说明

图1为本发明实施例所提供的一种基于音频信息的自动音乐记谱方法结构示意图；

图2为本发明实施例所提供的一种基于音频信息的自动音乐记谱装置的立式钢琴结构示意图；

图3为本发明实施例所提供的一种基于音频信息的自动音乐记谱装置的三角钢琴结构示意图；

图4为本发明实施例所提供的一种基于音频信息的自动音乐记谱方法及装置的声音记录机构侧视结构示意图；

图5为本发明实施例所提供的一种基于音频信息的自动音乐记谱方法及装置的麦克风和第一移动板连接关系结构示意图；

图6为本发明实施例所提供的一种基于音频信息的自动音乐记谱方法及装置的图像记录机构右视结构示意图；

图7为本发明实施例所提供的一种基于音频信息的自动音乐记谱方法及装置的图像记录机构左视结构示意图；

图8为本发明实施例所提供的一种基于音频信息的自动音乐记谱方法及装置的导轨剖视结构示意图；

图9为本发明实施例所提供的一种基于音频信息的自动音乐记谱方法及装置的麦克风剖视结构示意图。

附图标记：

1、钢琴本体；2、导轨；3、第一滑块；4、固定柱；5、滑动柱；6、第一电机；7、蜗杆；8、蜗轮；9、转动板；10、第二电机；11、支撑板；12、第一伞齿轮；13、调节板；14、第二伞齿轮；15、摄像头；16、插销；17、插孔；18、滑动板；19、第一螺杆；20、第三电机；21、第二滑块；22、第一移动板；23、第二移动板；24、连接块；25、螺纹套；26、第二螺杆；27、齿条；28、齿轮；29、第四电机；30、同步轮；31、固定块；32、麦克风；33、防水透声膜；34、泡棉；35、同步带；36、滑动块；37、弹簧。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图对本发明实施例进行描述。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语、“连接”、“安装”应做广义理解，例如，“连接”可以是可拆卸地连接，也可以是不可拆卸地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。此外“连通”可以是直接连通，也可以通过中间媒介间接连通。其中，“固定”是指彼此连接且连接后的相对位置关系不变。本发明实施例中所提到的方位用语，例如，“内”、“外”、“顶”、“底”等，仅是参考附图的方向，因此，使用的方位用语是为了更好、更清楚地说明及理解本发明实施例，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。

本发明实施例中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本发明实施例中，“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本发明的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

实施例1

参照图1，一种基于音频信息的自动音乐记谱方法，包括：

S1：麦克风，基于麦克风接收当前收音环境中的声音信息，基于麦克风接收当前收音环境中的声音信息，基于麦克风接收当前收音环境中的声音信息并反馈；

S2：摄像头，获取来自摄像头的实时视频段，利用系统自带算法对实时视频段进行识别，根据识别结果，进行信息反馈；

S3：麦克风和摄像头全部反馈到系统终端，通过显示装置对音频信息自动记谱。

参照图2-图9，一种基于音频信息的自动音乐记谱装置，该装置用于自动音乐记谱，包钢设置在钢琴本体1上的声音记录机构和图像记录机构，钢琴本体1的上方固定连接有导轨2，声音记录机构和图像记录机构分别位于导轨2上；

导轨2呈“U”型设置，导轨2的一侧螺纹连接有第一螺杆19，第一螺杆19的一端转动连接有滑动板18，滑动板18找导轨2的底部滑动连接；

上述技术方案中，将导轨2放置在钢琴本体1合适的位置，使导轨2的一端位于钢琴本体1的一侧，转动第一螺杆19，带动滑动板18移动，使滑动板18与钢琴本体1的另一端固定，便于对导轨2固定。

实施例2

参照图1，一种基于音频信息的自动音乐记谱方法，包括：

S1：麦克风，基于麦克风接收当前收音环境中的声音信息，基于麦克风接收当前收音环境中的声音信息，基于麦克风接收当前收音环境中的声音信息并反馈；

S2：摄像头，获取来自摄像头的实时视频段，利用系统自带算法对实时视频段进行识别，根据识别结果，进行信息反馈；

S3：麦克风和摄像头全部反馈到系统终端，通过显示装置对音频信息自动记谱。

参照图2-图9，一种基于音频信息的自动音乐记谱装置，该装置用于自动音乐记谱，包钢设置在钢琴本体1上的声音记录机构和图像记录机构，钢琴本体1的上方固定连接有导轨2，声音记录机构和图像记录机构分别位于导轨2上；

导轨2呈“U”型设置，导轨2的一侧螺纹连接有第一螺杆19，第一螺杆19的一端转动连接有滑动板18，滑动板18找导轨2的底部滑动连接；

上述技术方案中，将导轨2放置在钢琴本体1合适的位置，使导轨2的一端位于钢琴本体1的一侧，转动第一螺杆19，带动滑动板18移动，使滑动板18与钢琴本体1的另一端固定，便于对导轨2固定。

参照图4和图5，声音记录机构包括第二滑块21和麦克风32(麦克风32电路图可参照公告号：CN105376675B)，第二滑块21在导轨2上滑动连接，第二滑块21的上表面滑动连接有第三电机20，第二滑块21的一侧固定连接有两个弹簧37，两个弹簧37的另一端均与第三电机20固定连接，第三电机20输出轴的一端固定连接有齿轮28，第二滑块21的一侧转动连接有滑动块36，滑动块36的另一侧滑动连接有第一移动板22，第一移动板22的一侧固定连接有齿条27，齿条27和齿轮28啮合，第一移动板22的一侧滑动连接有第二移动板23，第一移动板22的一侧固定连接有第四电机29，第一移动板22的一侧转动连接有两个同步轮30，两个同步轮30之间传动连接有同步带35，第四电机29输出轴的一端与其中一个同步轮30固定连接，第二移动板23的一侧固定连接有固定块31，固定块31的一端与同步带35固定连接，麦克风32固定连接在第二移动板23的一端；

第二滑块21的两侧均固定连接有“L”型的连接块24，两个连接块24之间转动连接有第二螺杆26，齿条27的一侧滑动连接有螺纹套25，螺纹套25与第二螺杆26螺纹连接；

上述技术方案中，在使用麦克风32对声音收集时，第三电机20带动齿轮28转动，齿轮28带动齿条27转动，齿条27带动第一移动板22在第二滑块21的一侧滑动，第一移动板22移动的同时，第四电机29带动同步轮30转动，两个同步轮30带动同步带35转动，同步带35带动固定块31移动，固定块31带动第二移动板23在第一移动板22的一侧滑动，第二移动板23带动麦克风32升降，便于调节麦克风32和钢琴本体1之间的距离，通过转动第二螺杆26，带动螺纹套25移动，螺纹套25的另一端与第一移动板22滑动连接，在第一移动板22转动时，弹簧37推着第三电机20移动，能够使齿轮28一直与齿条27啮合，便于调节第一移动板22的角度，使收录到的声音更加清晰，能够提高自动音乐记谱的准确性。

参照图6和图7，图像记录机构包括第一滑块3，第一滑块3在导轨2上滑动连接，第一滑块3的底部固定连接有固定柱4，固定柱4的内部滑动连接有滑动柱5，滑动柱5的一侧固定连接有第一电机6，第一电机6输出轴的一端固定连接有蜗杆7，滑动柱5的底部转动连接有转动板9，转动板9的一侧固定连接有蜗轮8，蜗杆7和蜗轮8啮合，转动板9的上表面转动连接有调节板13，调节板13的底部固定连接有摄像头15；

转动板9的上表面固定连接有支撑板11，支撑板11的一侧固定连接有第二电机10，第二电机10输出轴的一端穿过支撑板11固定连接有第一伞齿轮12，调节板13的上表面固定连接有第二伞齿轮14，第一伞齿轮12和第二伞齿轮14啮合；

固定柱4和滑动柱5的用一侧均设有多个插孔17，其中两个插孔17内分别插接有插销16；

上述技术方案中，在使用摄像头15对图像收集时，滑动柱5在固定柱4内滑动，将滑动柱5调节到合适的位置，将插销16分别插入插孔17内，第一电机6带动蜗杆7转动，蜗杆7带动蜗轮8转动，蜗轮8带动转动板9上下调节角度，第二电机10带动第一伞齿轮12转动，第一伞齿轮12带动第二伞齿轮14转动，第二伞齿轮14带动调节板13左右调节角度，能够适用于三角钢琴，适用性较高，还方便调节摄像头15的角度，更清晰的记录图像。

参照图9，麦克风32的外部设有防水透声膜33；

防水透声膜33的外部设有泡棉34；

上述技术方案中，防水透声膜33设置在麦克风32的外部，能够有效的隔绝唾液等，便于安装和使用，是有限空间内壳体经济实惠的透气解决方案，可持续阻隔液体、昆虫、盐、沙子及其他污染物，保护敏感电子元器件，提高其稳定性，泡棉34能够对麦克风32进行防护。

然而，如本领域技术人员所熟知的，第一电机6、第二电机10、第三电机20和第四电机29的工作原理和接线方法是司空见惯的，其均属于常规手段或者公知常识，在此就不再赘述，本领域技术人员可以根据其需要或者便利进行任意的选配。

本技术方案的工作原理及使用流程为：在对钢琴本体1发生的声音收集、演奏者的手指监控时，首先将导轨2放置在钢琴本体1合适的位置，使导轨2的一端位于钢琴本体1的一侧，转动第一螺杆19，带动滑动板18移动，使滑动板18与钢琴本体1的另一端固定，对导轨2固定；

在使用麦克风32对声音收集时，第三电机20带动齿轮28转动，齿轮28带动齿条27转动，齿条27带动第一移动板22在第二滑块21的一侧滑动，第一移动板22移动的同时，第四电机29带动同步轮30转动，两个同步轮30带动同步带35转动，同步带35带动固定块31移动，固定块31带动第二移动板23在第一移动板22的一侧滑动，第二移动板23带动麦克风32升降，便于调节麦克风32和钢琴本体1之间的距离，通过转动第二螺杆26，带动螺纹套25移动，螺纹套25的另一端与第一移动板22滑动连接，在第一移动板22转动时，弹簧37推着第三电机20移动，能够使齿轮28一直与齿条27啮合，便于调节第一移动板22的角度，使收录到的声音更加清晰，能够提高自动音乐记谱的准确性；

在使用摄像头15对图像收集时，滑动柱5在固定柱4内滑动，将滑动柱5调节到合适的位置，将插销16分别插入插孔17内，第一电机6带动蜗杆7转动，蜗杆7带动蜗轮8转动，蜗轮8带动转动板9上下调节角度，第二电机10带动第一伞齿轮12转动，第一伞齿轮12带动第二伞齿轮14转动，第二伞齿轮14带动调节板13左右调节角度，能够适用于三角钢琴，适用性较高，还方便调节摄像头15的角度，更清晰的记录图像；

防水透声膜33设置在麦克风32的外部，能够有效的隔绝唾液等，便于安装和使用，是有限空间内壳体经济实惠的透气解决方案，可持续阻隔液体、昆虫、盐、沙子及其他污染物，保护敏感电子元器件，提高其稳定性；

综上所述，通过摄像头15和麦克风32相配合的设置，相较于使用单一的摄像头15，若出现其中一个记谱不清晰时，还可以参照另一个，能够更准确、高效的进行自动音乐记谱。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内；在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。