CN108628450A - 一种脑电波编曲方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种脑电波编曲方法，能够打破音乐创作的高门槛，让音乐创作的过程更加大众化。所述方法包括：接收穿戴式设备输出的脑电波数字信号；利用差分运算法对接收到的所述脑电波数字信号进行处理，确定音乐创作的调式；利用均匀量化法对接收到的所述脑电波数字信号进行处理，并根据确定的音乐创作的调式，确定音乐创作的旋律；根据确定的音乐创作的旋律，输出基于脑电波创作的音乐曲目。本发明适用于音乐创作操作。

Description

一种脑电波编曲方法

技术领域

本发明涉及穿戴式脑电波开发与应用领域及音乐创作领域，特别是指一种脑电波编曲方法。

背景技术

当下，我国国民经济快速发展，为人们追求更高层次的精神文化生活打下物质基础。在人们追求丰富的精神文化生活过程中，音乐是最为重要的形式之一，这源于音乐自身的普遍性和高感染力。人们通过欣赏音乐，得到情感上的共鸣，满足精神层面的需求。可以说，音乐已经成为大众生活中不可或缺的一部分。随着大众对音乐审美水平不断提升，人们已不仅仅满足于欣赏音乐，更多的人想要进行自我创作音乐。

目前已有的音乐创作形式有两种，分别是传统创作和数字化创作。传统的音乐创作形式中，创作主体需要将编写完成的乐谱交给乐团，乐团经过一段时间的准备，才能对创作曲目进行表演，这一过程十分耗费时间，不利于音乐创作的连贯流畅。

数字化音乐创作形式简化了传统创作中乐谱交给乐队的过程，创作者仅通过数字化平台即可实时听到所创乐曲的效果，创作过程较为连贯。

然而，上述两种音乐创作形式共同存在的弊端在于，创作者须掌握专业的乐理知识，经过专业的编曲训练，才能创作出较为符合乐理知识和编曲规则的音乐。这便提高了音乐创作的门槛，将很多渴望进行自我音乐创作的人拒之门外。所以，迫切需要一种低门槛、快捷地创作方式弥补音乐创作方式的不足。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种脑电波编曲方法，以解决现有技术所存在的音乐创作者须掌握专业的乐理知识，创作门槛高的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种脑电波编曲方法，包括：

接收穿戴式设备输出的脑电波数字信号；

利用差分运算法对接收到的所述脑电波数字信号进行处理，确定音乐创作的调式；

利用均匀量化法对接收到的所述脑电波数字信号进行处理，并根据确定的音乐创作的调式，确定音乐创作的旋律；

根据确定的音乐创作的旋律，输出基于脑电波创作的音乐曲目。

进一步地，在接收穿戴式设备输出的脑电波数字信号之前，所述方法还包括：

通过穿戴式设备采集脑电波信号，并将其转换成脑电波数字信号。

进一步地，所述通过穿戴式设备采集脑电波信号，并将其转换成脑电波数字信号包括：

通过穿戴式设备采集脑电波信号；

对采集到的脑电波信号进行抽样、降噪、去除干扰、量化操作，并将信号强弱从低到高输出预设区间的脑电波数字信号。

进一步地，在通过穿戴式设备采集脑电波信号，并将其转换成脑电波数字信号之后，所述方法还包括：

通过蓝牙模块将转换成的脑电波数字信号传输到匹配设备上，以便所述匹配设备接收穿戴式设备输出的脑电波数字信号。

进一步地，所述利用差分运算法对接收到的所述脑电波数字信号进行处理，确定音乐创作的调式包括：

确定脑电波数字信号在预设时间间隔内的变化量，所述变化量的高低表示大脑注意力变化剧烈程度；

按照预先设置的脑电波数字信号在预设时间间隔内的变化量与调式的对应关系，从对应的调式中随机选择一种调式作为音乐创作的调式。

进一步地，所述脑电波数字信号在预设时间间隔内的变化量表示为：

其中，r表示变化量，d_i表示第i秒时刻的脑电波数字信号，n表示预设的时间间隔。

进一步地，所述旋律由确定调式下的和弦组合而成；

所述利用均匀量化法对接收到的所述脑电波数字信号进行处理，并根据确定的音乐创作的调式，确定音乐创作的旋律包括：

利用均匀量化法对接收到的所述脑电波数字信号进行均匀量化；

按照预先设置的均匀量化结果与音域的对应关系，得到均匀量化后的脑电波数字信号对应的音域；

在确定的音乐创作调式的所述音域下选取和弦片段。

进一步地，所述根据确定的音乐创作的旋律，输出基于脑电波创作的音乐曲目包括：

根据持续接收到的穿戴式设备输出的脑电波数字信号，得到多个和弦片段；

将得到多个和弦片段进行组合，得到基于脑电波创作的音乐曲目。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述方案中，接收穿戴式设备输出的脑电波数字信号；利用差分运算法对接收到的所述脑电波数字信号进行处理，确定音乐创作的调式；利用均匀量化法对接收到的所述脑电波数字信号进行处理，并根据确定的音乐创作的调式，确定音乐创作的旋律；根据确定的音乐创作的旋律，输出基于脑电波创作的音乐曲目。这样，由于脑电波能够实时反应创作者的思维想象，使用脑电波进行音乐创作，能够生成独一无二的、符合乐理知识的乐曲，使得创作几乎零门槛，打破了音乐创作的高门槛，让音乐创作的过程更加大众化。

附图说明

图1为本发明实施例提供的脑电波编曲方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明针对现有的音乐创作者须掌握专业的乐理知识，创作门槛高的问题，提供一种脑电波编曲方法。

如图1所示，本发明实施例提供的脑电波编曲方法，包括：

S101，接收穿戴式设备输出的脑电波数字信号；

S102，利用差分运算法对接收到的所述脑电波数字信号进行处理，确定音乐创作的调式；

S103，利用均匀量化法对接收到的所述脑电波数字信号进行处理，并根据确定的音乐创作的调式，确定音乐创作的旋律；

S104，根据确定的音乐创作的旋律，输出基于脑电波创作的音乐曲目。

本发明实施例所述的脑电波编曲方法，接收穿戴式设备输出的脑电波数字信号；利用差分运算法对接收到的所述脑电波数字信号进行处理，确定音乐创作的调式；利用均匀量化法对接收到的所述脑电波数字信号进行处理，并根据确定的音乐创作的调式，确定音乐创作的旋律；根据确定的音乐创作的旋律，输出基于脑电波创作的音乐曲目。这样，由于脑电波能够实时反应创作者的思维想象，使用脑电波进行音乐创作，能够生成独一无二的、符合乐理知识的乐曲，使得创作几乎零门槛，打破了音乐创作的高门槛，让音乐创作的过程更加大众化。

本实施例中，可以通过穿戴式设备采集脑电波信号，并对采集到的脑电波信号进行处理，将其转换成脑电波数字信号；具体的：

通过穿戴式设备采集脑电波信号；

对采集到的脑电波信号进行抽样、降噪、去除干扰、量化操作，并将信号强弱从低到高输出预设区间的脑电波数字信号。

本实施例中，通过对采集到的脑电波信号进行抽样、降噪、去除干扰、量化处理后，最终可以以1Hz频率将信号强弱从低到高输出0-100区间的整数数字信号。

本实施例中，在穿戴式设备得到脑电波数字信号后，可以通过蓝牙模块，与移动端的设备建立通信，完成数据实时传输，服务于音乐创作。

本实施例中，可以通过蓝牙模块将转换成的脑电波数字信号传输到匹配设备上，以便所述匹配设备接收穿戴式设备输出的脑电波数字信号进行基于脑电波数字信号的音乐编曲操作。

本实施例中使用的音乐编曲算法结合了乐理知识和编曲规则，包括：确定音乐创作的调式和确定音乐创作的旋律；其中，

所述确定音乐创作的调式，利用差分运算法对接收到的所述脑电波数字信号进行处理，确定音乐创作的调式。

所述确定音乐创作的旋律，利用均匀量化法对接收到的所述脑电波数字信号进行处理，并根据确定的音乐创作的调式，确定音乐创作的旋律。

在前述脑电波编曲方法的具体实施方式中，进一步地，所述利用差分运算法对接收到的所述脑电波数字信号进行处理，确定音乐创作的调式包括：

确定脑电波数字信号在预设时间间隔内的变化量，所述变化量的高低表示大脑注意力变化剧烈程度；

按照预先设置的脑电波数字信号在预设时间间隔内的变化量与调式的对应关系，从对应的调式中随机选择一种调式作为音乐创作的调式。

本实施例中，根据接收到的所述脑电波数字信号，依据乐理知识和编曲规则，确定音乐创作的调式。

本实施例中，所述调式，就是乐曲中的乐音组织结构形式。调式能够确定乐曲的中心音和支柱音，使乐曲按照一定的音程关系进行展开。不同的调式具有不同的感情色彩。音乐创作过程中，常用的九种调式分别为C大调，a小调,D大调,F大调,降b小调，降E大调,降e小调，g小调，d小调。根据各调式的音乐特性和感情色彩，这九种调式可以分为三种类型：欢快型，平和型，忧伤型。其中欢快型调式包括D大调和降e小调；平和型调式包括C大调，降E大调和d小调；忧伤型调式包括a小调,g小调，F大调和降b小调。

本实施例中，待脑电波数字信号输入到匹配设备时起，可以假设前10秒(即：n＝10，n表示预设的时间间隔)用于确定创作曲目的调式，则由以下差分公式：

计算出脑电波数字信号在10秒内的变化量r，d_i表示第i秒时刻的脑电波数字信号。变化量高低，表明大脑注意力变化剧烈程度，以此选择调式类别；变化量与调式的对应关系具体如下：

若0＜r≤90，选择D大调/降e小调；

若90＜r≤360，选择C大调/降E大调/d小调；

若360＜r≤900，选择a小调/g小调/F大调/降b小调。

确定了变化量取值区间，在相应类别的调式下，由随机函数选取一种调式，作为创作曲目的调式。

在前述脑电波编曲方法的具体实施方式中，进一步地所述利用均匀量化法对接收到的所述脑电波数字信号进行处理，并根据确定的音乐创作的调式，确定音乐创作的旋律包括：

利用均匀量化法对接收到的所述脑电波数字信号进行均匀量化；

按照预先设置的均匀量化结果与音域的对应关系，得到均匀量化后的脑电波数字信号对应的音域；

在确定的音乐创作调式的所述音域下选取和弦片段。

本实施例中，所述旋律，就是由一定音高，时值和音量构成的音乐基本要素。在编曲过程中，旋律可以由确定调式下的和弦组合而成；其中，和弦是音符的固定搭配组合，每个调式都有各自独特的和弦序列，这些和弦分布在不同音域上，在同一调式下，基于和弦排列组合而成的旋律，即可形成一段动听的乐曲。

本实施例中，可以利用均匀量化法对接收到的所述脑电波数字信号进行均匀量化；按照预先设置的均匀量化结果与音域的对应关系，得到均匀量化后的脑电波数字信号对应的音域；在确定的音乐创作调式的该音域下选取和弦片段来组合创作成乐曲。

本实施例中，所述均匀量化法，就是将输入的大量离散的脑电波数字信号，通过一组规定的判决电平，表示为量化等级，并对应到相应的音域。具体量化过程如下：

其中，参数d表示脑电波数字信号，参数L表示音域等级，L从小到大，音域等级依次增高。

在前述脑电波编曲方法的具体实施方式中，进一步地，所述根据确定的音乐创作的旋律，输出基于脑电波创作的音乐曲目包括：

根据持续接收到的穿戴式设备输出的脑电波数字信号，得到多个和弦片段；

将得到多个和弦片段进行组合，得到基于脑电波创作的音乐曲目。

本实施例中，确定编曲所准备的9种调式、5个音域下所有的和弦片段，应用随机函数从这一系列和弦片段中随机选择，即代表该时刻脑电波数字信号对应的音乐旋律。经过一段时间脑电波数字信号的输入，将会对应若干个和弦片段，将这若干个和弦片段进行组合，即得到基于脑电波创作的音乐曲目。

综上，本实施例所述的脑电波编曲方法包括：脑电波采集、蓝牙模块传输与音乐编曲三个部分。脑电波采集借助穿戴式脑电波设备进行，并将对其转换为数字信号；蓝牙模块传输是通过蓝牙将脑电波数字信号传输到匹配设备上；音乐编曲结合乐理知识和编曲规则，运用差分运算和均匀量化的数学方法，在匹配设备上实现输入脑电波数字信号，输出创作曲目的功能。

本实施例所述的脑电波编曲方法具备的优点包括：

1)、将音乐创作的艺术形式与脑电波科技相结合，丰富了音乐编曲的形式，使编曲过程具有创新性；

2)、确定脑电波编曲算法，打破了音乐创作的高门槛，让音乐创作的过程更加大众化；

3)、结合了专业的乐理知识和编曲规则，运用数学中差分运算和均匀量化的方法来进行脑电波编曲算法的设计，使得脑电波所编曲目符合乐理审美标准，编曲过程科学合理，同时又不失艺术创作的随性；

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种脑电波编曲方法，其特征在于，包括：

接收穿戴式设备输出的脑电波数字信号；

利用差分运算法对接收到的所述脑电波数字信号进行处理，确定音乐创作的调式；

利用均匀量化法对接收到的所述脑电波数字信号进行处理，并根据确定的音乐创作的调式，确定音乐创作的旋律；

根据确定的音乐创作的旋律，输出基于脑电波创作的音乐曲目。

2.根据权利要求1所述的脑电波编曲方法，其特征在于，在接收穿戴式设备输出的脑电波数字信号之前，所述方法还包括：

通过穿戴式设备采集脑电波信号，并将其转换成脑电波数字信号。

3.根据权利要求2所述的脑电波编曲方法，其特征在于，所述通过穿戴式设备采集脑电波信号，并将其转换成脑电波数字信号包括：

通过穿戴式设备采集脑电波信号；

对采集到的脑电波信号进行抽样、降噪、去除干扰、量化操作，并将信号强弱从低到高输出预设区间的脑电波数字信号。

4.根据权利要求2所述的脑电波编曲方法，其特征在于，在通过穿戴式设备采集脑电波信号，并将其转换成脑电波数字信号之后，所述方法还包括：

通过蓝牙模块将转换成的脑电波数字信号传输到匹配设备上，以便所述匹配设备接收穿戴式设备输出的脑电波数字信号。

5.根据权利要求1所述的脑电波编曲方法，其特征在于，所述利用差分运算法对接收到的所述脑电波数字信号进行处理，确定音乐创作的调式包括：

确定脑电波数字信号在预设时间间隔内的变化量，所述变化量的高低表示大脑注意力变化剧烈程度；

按照预先设置的脑电波数字信号在预设时间间隔内的变化量与调式的对应关系，从对应的调式中随机选择一种调式作为音乐创作的调式。

6.根据权利要求5所述的脑电波编曲方法，其特征在于，所述脑电波数字信号在预设时间间隔内的变化量表示为：

其中，r表示变化量，d_i表示第i秒时刻的脑电波数字信号，n表示预设的时间间隔。

7.根据权利要求1所述的脑电波编曲方法，其特征在于，所述旋律由确定调式下的和弦组合而成；

所述利用均匀量化法对接收到的所述脑电波数字信号进行处理，并根据确定的音乐创作的调式，确定音乐创作的旋律包括：

利用均匀量化法对接收到的所述脑电波数字信号进行均匀量化；

按照预先设置的均匀量化结果与音域的对应关系，得到均匀量化后的脑电波数字信号对应的音域；

在确定的音乐创作调式的所述音域下选取和弦片段。

8.根据权利要求7所述的脑电波编曲方法，其特征在于，所述根据确定的音乐创作的旋律，输出基于脑电波创作的音乐曲目包括：

根据持续接收到的穿戴式设备输出的脑电波数字信号，得到多个和弦片段；

将得到多个和弦片段进行组合，得到基于脑电波创作的音乐曲目。