一种基于Android的辅助乐器调音的方法

一种基于android的辅助乐器调音的方法
技术领域
1.本发明属于乐器调音技术领域，具体涉及一种基于android的辅助乐器调音的方法。


背景技术：

2.随着人们生活水平的提高，越来越多的人注重兴趣爱好的培养，许多人会选择乐器的弹奏，而乐器的音调和音色会明显地受到乐器音准的调整与检测效果的影响，传统的音准调整和检测存在着较大的局限性，这种方式不仅麻烦、花费大，而且结果容易受到主观因素的影响，并不是十分可靠。
3.随着科技的发展和人们生活智能化水平的提高，在智能手机上实现越来越多的功能是人们的需求所在，因此，本发明提供了一种基于android的辅助乐器调音的方法。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于android的辅助乐器调音的方法，它本发明易于操作、对硬件设施没有太高要求，且识别准确率更高，为乐器调音提供更准确的参照。
5.为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现：
6.一种基于android的辅助乐器调音的方法，包括以下步骤：
7.步骤1，获取标准音频数据和比较音频数据；
8.其中，所述标准音频数据为经过专业调音师校准过的乐器产生的音频数据；所述比较音频数据为待调音的乐器产生的音频数据；
9.步骤2，分别从所述标准音频数据和所述比较音频数据中截取有效音频数据，得有效标准音频数据和有效比较音频数据；
10.其中，有效音频数据是指音频数据中信息最多的音频数据；
11.步骤3，依次对所述有效标准音频数据和所述有效比较音频数据进行滤波和归一化处理，得到处理后的有效标准音频数据和处理后的有效比较音频数据；
12.步骤4，计算处理后的有效标准音频数据和处理后的有效比较音频数据之间的余弦距离，根据两者之间的余弦距离辅助乐器调音。
13.可选的，依次对所述有效标准音频数据和所述有效比较音频数据进行滤波处理具体为：
14.result[i]＝a*data[i] b*data[i-1]
[0015]
其中，a和b均为滤波器系数，[]在java中表示不定长数组，i为有效标准音频数据的个数或有效比较音频数据的个数，i≥0。
[0016]
可选的，对滤波后的有效标准音频数据和有效比较音频数据进行归一化处理具体为：
[0017]
首先，分别找出滤波后的有效标准音频数据中的最大值和滤波后的有效比较音频
数据中的最大值；
[0018]
其次，分别用每组数据中的每个数据除以每组数据中的最大值，得到处理后的有效标准音频数据和处理后的有效比较音频数据。
[0019]
可选的，归一化处理具体采用如下计算公式：
[0020]
result[i]＝data[i]/max{data[0],data[1],
…
,data[i-1]}。
[0021]
可选的，计算处理后的有效标准音频数据和处理后的有效比较音频数据之间的余弦距离具体为：
[0022][0023]
其中，length表示不定长数组的长度，std[i]表示标准音频的不定长数组中的第i个数据，cmp[i]表示比较音频的不定长数组中的第i个数据。
[0024]
可选的，根据两者之间的余弦距离辅助乐器调音具体为：将两者之间的余弦距离与预设的余弦距离进行比较，若两者之间的余弦距离大于等于预设的余弦距离，则越大，待调音的乐器与经过专业调音师校准过的乐器的差别较大，需要对待调音的乐器进行调音；否则，待调音的乐器接近经过专业调音师校准过的乐器。
[0025]
本发明能产生的有益效果包括：
[0026]
本发明公开的基于android的辅助乐器调音的方法不仅方便，易于操作，而且对硬件设施没有太高的要求，更重要的是它的准确率更高，自动化的控制与调节使调音效果基本不会受到主观因素的干扰。
[0027]
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
[0028]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0029]
图1是本发明实施例提供的基于android的辅助乐器调音的方法的流程图；
[0030]
图2是本发明实施例提供的标准音频的波形图；
[0031]
图3是本发明实施例提供的标准音频滤波和归一化处理后的波形图；
[0032]
图4是本发明实施例提供的对比音频的波形图；
[0033]
图5是本发明实施例提供的比较音频滤波和归一化处理后的波形图；
[0034]
图6是本发明实施例提供的标准音频滤波和处理后的波形图和比较音频滤波和归一化处理后的波形图的对比波形图。
具体实施方式
[0035]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并
不用于限定本发明。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。
[0036]
本发明基于eclipse开发环境下，通过配置androidsdk，以java作为编程语言，设计android的函数，再设计一个比较友好地界面，最后成为可执行文件安装在android手机上对其进行测试，进而用于辅助乐器调音。
[0037]
为了解决传统的乐器调音器不方便而且准确率受到人为因素的干扰等局限性，本发明提供了一种基于android的辅助乐器调音的方法，包括以下步骤：
[0038]
步骤1，获取标准音频数据和比较音频数据，其中，标准音频数据为经过专业调音师校准过的乐器产生的音频数据，比较音频数据为待调音的乐器产生的音频数据；
[0039]
在本发明中获取标准音频数据和比较音频数据具体为：
[0040]
首先，使用方法setaudiosource()设置麦克风进行音频的录制路径，其中，()是java中方法的表示方法；
[0041]
其次，使用方法setoutputformat()设置录制过程中输出文件的格式；
[0042]
最后，使用方法setaudioencoder()设置要用于录音的音频编码器，使用方法setoutputfile()设置要生成的输出文件的路径。步骤2，分别从标准音频数据和比较音频数据中截取有效音频数据，得有效标准音频数据和有效比较音频数据，其中，有效音频数据是指音频数据中信息最多的音频数据；
[0043]
步骤3，依次对有效标准音频数据和有效比较音频数据进行滤波和归一化处理，得到处理后的有效标准音频数据和处理后的有效比较音频数据；
[0044]
依次对有效标准音频数据和所述有效比较音频数据进行滤波处理具体为：
[0045]
result[i]＝a*data[i] b*data[i-1]
[0046]
其中，a和b均为滤波器系数，[]在java中表示不定长数组，i为有效标准音频数据的个数或有效比较音频数据的个数，i≥0。
[0047]
对滤波后的有效标准音频数据和有效比较音频数据进行归一化处理具体为：
[0048]
首先，分别找出滤波后的有效标准音频数据中的最大值和滤波后的有效比较音频数据中的最大值；
[0049]
其次，分别用每组数据中的每个数据除以每组数据中的最大值，得到处理后的有效标准音频数据和处理后的有效比较音频数据。
[0050]
其中，归一化处理具体采用如下计算公式：
[0051]
result[i]＝data[i]/max{data[0],data[1],
…
,data[i-1]}。
[0052]
步骤4，计算处理后的有效标准音频数据和处理后的有效比较音频数据之间的余弦距离，根据两者之间的余弦距离辅助乐器调音。
[0053]
在本发明中，计算处理后的有效标准音频数据和处理后的有效比较音频数据之间的余弦距离具体为：
[0054][0055]
其中，length表示不定长数组的长度，std[i]表示标准音频的不定长数组中的第i个数据，cmp[i]表示比较音频的不定长数组中的第i个数据。
[0056]
具体的，根据两者之间的余弦距离辅助乐器调音具体为：将两者之间的余弦距离与预设阈值进行比较，若两者之间的余弦距离大于等于预设阈值，则越大，待调音的乐器与经过专业调音师校准过的乐器的差别较大，需要对待调音的乐器进行调音；否则，待调音的乐器接近经过专业调音师校准过的乐器。
[0057]
其中，预设阈值是用于判定待调乐器产生的音频与经过专业调音师校准过的乐器产生的音频的差距大小，预设阈值是根据实际对待调乐器的音调要求的高低进行设定的，本发明在此对预设阈值的具体数值不作具体限定。
[0058]
此外，本发明采用audio wave view类设计视图界面，在android手机的屏幕上会给视图分配一个矩形区域，主要负责绘图和事件处理，其中，视图的基本周期如下：
[0059]
(1)事件进入并被发送给适当的视图。视图处理事件并通知给任意监听者；
[0060]
(2)如果在事件处理过程中，视图的边界需要修改，此时视图将调用方法invalidate()；
[0061]
(3)如果方法request layout和方法invalidata()同时被调用，框架将负责测量，布局和绘制适当的树。
[0062]
在android手机上打开可执行文件，即我们平时所说的安装包，安装完成后打开app，首先是录入标准音频，根据屏幕上的提示点击start键，然后手机开始录音，录入结束之后点击stop键停止，此时录入的音频作为标准音频，之后录入的是在这个音频的基础上进行调节的，具体的操作参考图1至图6。
[0063]
本发明采用了全新的调音平台，将其部署到android系统的手机上，比传统的调音方式更加方便，并且全自动的语音处理达到了较高的准确率。
[0064]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。