技术特征：
1.一种用于提取输入声音的频率的方法，所述方法的每个步骤由计算机执行，所述方法包括以下步骤：
对多个弹簧进行建模，所述多个弹簧具有彼此不同的固有频率并根据输入声音振荡；
计算多个建模的弹簧的瞬态纯音振幅；
计算所述多个模拟的弹簧的预期稳态振幅；
基于所述预期稳态振幅来计算预测的纯音振幅；
通过将所述瞬态纯音振幅与所述预测的纯音振幅相乘来计算经滤波的纯音振幅；以及
提取所述弹簧的所述固有频率，所述弹簧的所述固有频率与所述经滤波的纯音振幅之中的局部最大值对应。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预期稳态振幅基于所述输入声音的持续时间内的至少两个时间点处的振幅来计算。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预期稳态振幅(ai,s)通过以下方程计算：
其中，t1和t2是所述输入声音的持续时间内的两个不同的时间点，t2>t1，
ai(t1)是所述多个弹簧之中的任意弹簧在t1处的振幅，
ai(t2)是所述弹簧在t2处的振幅，
ζ是所述弹簧的阻尼比，以及
ω满足方程
4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述两个不同的时间点之间的差是对应的弹簧的所述固有频率的周期。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，如果所述两个时间点中的一个是t1，所述输入声音的采样率是sr并且对应的弹簧的所述固有频率的周期是t，则所述两个时间点中的另一个t2通过以下等式计算：
t2＝[t1 sr×t 0.5]。
6.根据权利要求2所述的方法，其中，通过将所述输入声音的持续时间内的至少两个点处的振幅代入以下方程并使用线性回归分析来计算所述预期稳态振幅：
其中，a(t)是所述多个弹簧之中的任意弹簧在t处的振幅，
as是所述弹簧的预期稳态振幅，
ac是所述弹簧在tc处的振幅，
ζ是所述弹簧的阻尼比，以及
ω满足方程
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述建模步骤包括以下步骤：
测量所述多个弹簧中的每个弹簧在时间点处的位移和速度；
基于所述位移和所述速度计算所述多个弹簧中的每个弹簧在每个时间点处的能量；以及
基于所述能量计算所述多个弹簧中的每个弹簧在每个时间点处的振幅。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个弹簧的数目基于要提取的频率的范围和分辨率来确定。
9.一种计算机可读记录介质，其上记录了根据权利要求1所述的用于提取输入声音的频率的方法。
10.一种用于提取声音的频率的设备，包括：
弹簧建模单元，其用于通过对具有彼此不同的固有频率并根据输入声音振荡的多个弹簧进行建模来产生所述多个弹簧的位移和速度；以及
频率提取单元，其用于计算多个建模的弹簧的瞬态纯音振幅，计算所述多个建模的弹簧的预期稳态振幅，基于所述预期稳态振幅来计算预测的纯音振幅，通过将所述瞬态纯音振幅与所述预测的纯音振幅相乘来计算经滤波的纯音振幅，以及提取所述弹簧的所述固有频率，所述弹簧的所述固有频率与所述经滤波的纯音振幅之中的局部最大值对应。
11.一种用于提取输入声音的频率的方法，所述方法的每个步骤由计算机执行，所述方法包括以下步骤：
对多个弹簧进行建模，所述多个弹簧具有彼此不同的固有频率并根据输入声音振荡；
估计在多个建模的弹簧之中振幅最高的弹簧的预期稳态振幅；
基于所述预期稳态振幅来计算振幅最高的弹簧的能量；以及
基于所述能量计算输入纯音的振幅。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述预期稳态振幅(ai,s)通过以下方程计算：
在所述方程中，t1和t2是输入声音的持续时间内满足t2>t1的两个时间点，
ai(t1)是在频率范围内振幅最高的弹簧在t1处的振幅，
ai(t2)是在频率范围内振幅最高的弹簧在t2处的振幅，
ζ是所述弹簧的阻尼比，以及
ω满足方程
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述建模步骤包括以下步骤：
测量所述多个弹簧中的每个弹簧在每个时间点处的位移和速度；
基于所述位移和所述速度计算所述多个弹簧中的每个弹簧在每个时间点处的能量；以及
基于所述能量计算所述多个弹簧中的每个弹簧在每个时间点处的振幅。
14.一种计算机可读记录介质，其上记录了根据权利要求11所述的用于提取输入声音的频率的方法。
15.一种用于提取输入声音的频率的设备，包括：
弹簧建模单元，其用于通过对具有彼此不同的固有频率并根据输入声音振荡的多个弹簧进行建模来产生所述多个弹簧的位移和速度；以及
频率提取单元，其用于估计在多个建模的弹簧之中振幅最高的弹簧的预期稳态振幅，基于所述预期稳态振幅计算振幅最高的弹簧的能量，以及基于所述能量计算输入纯音振幅。
16.一种由计算机执行的用于提取输入声音的频率的方法，其中：
当所述输入声音的频率在时间的特定点之前维持第一频率并在转折点处变成第二频率时，
所述特定点之前的频率变换的结果指示所述第一频率，以及
紧接在所述转折点之后，所变换的值的瞬时误差在所述第二频率的10％以内。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述方法包括以下步骤：
对多个弹簧进行建模，所述多个弹簧具有彼此不同的固有频率并根据输入声音振荡；
计算多个建模的弹簧的瞬态纯音振幅；
计算所述多个建模的弹簧的预期稳态振幅；
基于所述预期稳态振幅计算预测的纯音振幅；
通过将所述瞬态纯音振幅与所述预测的纯音振幅相乘来计算经滤波的纯音振幅；以及
提取所述弹簧的所述固有频率，所述弹簧的所述固有频率与所述经滤波的纯音振幅之中的局部最大值对应。
技术总结
根据本公开内容的实施方式，其每个步骤由计算机执行并且提取输入声音的频率的方法包括以下步骤：对多个弹簧进行建模，多个弹簧具有彼此不同的固有频率并根据输入声音振荡；计算多个建模的弹簧的瞬态纯音振幅；计算多个建模的弹簧的预期稳态振幅；基于预期稳态振幅计算预测的纯音振幅；通过将瞬态纯音振幅与预测的纯音振幅相乘来计算经滤波的纯音振幅；以及提取弹簧的固有频率，该弹簧的固有频率与经滤波的纯音振幅之中的局部最大值对应。
技术研发人员：金东禛
受保护的技术使用者：脑软株式会社
技术研发日：2019.11.26
技术公布日：2021.08.27
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