CN109448697A - 诗词旋律生成方法、电子装置及计算机可读存储介质 - Google Patents

诗词旋律生成方法、电子装置及计算机可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及大数据分析,提供一种诗词旋律生成方法、电子装置及计算机可读存储介质,包括:构建存储诗词样本及配乐样本的样本音乐库;提取诗词样本结构特征形成样本结构特征矩阵;提取配乐样本音高形成样本音高矩阵;构建结构特征和音高对应关系的第一概率矩阵及相邻音高之间转移关系的第二概率矩阵;构建未配乐新诗词特征矩阵;根据上述结构特征矩阵通过第一概率矩阵和第二概率矩阵生成新诗词音高序列;随机挑选配乐样本段,依次提取其音符时值,得到新诗词时值序列;通过新诗词音高序列和时值序列构建新诗词初始旋律序列;选取结构特征匹配度最高的诗词样本对应的配乐样本的旋律序列与初始旋律序列进行遗传交换操作,得到新诗词的最终旋律。

Description

诗词旋律生成方法、电子装置及计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及算法作曲技术领域,更为具体地,涉及一种诗词旋律生成方法、电子装置及计算机可读存储介质。
背景技术
诗词是中华文化精华传承的一种体现,用于抒发诗人的各种情感,古诗词的艺术价值不仅体现在其本身所具有的文学价值,古诗词的吟唱方式也有着极高的艺术价值,然而汉语的演变方式使得现代汉语无法准确复刻古诗词的吟唱,因此重寻古诗词的吟唱方式是弘扬中华文化的一项使命。
目前而言,算法作曲的发展十分迅速,算法作曲的意思是使用正规程序、通过采用几率程序或使用计算机自动生成歌曲旋律,比较有代表性的方法有根据声调特点来生成音乐旋律的方法,诗词采用现代汉语声调特点来生成音乐旋律的话,由于没有考虑到诗词的结构特征,因此生成的音乐与诗词的匹配会存在一定的局限性,例如,诗词相邻两个字之间过渡是平缓的,而旋律的过渡是尖锐的,无法体现诗词的意境。
发明内容
鉴于上述问题,本发明的目的是提供一种结合诗词结构特征与声调特征的诗词旋律生成方法、电子装置及计算机可读存储介质。
为了实现上述目的,本发明提供一种电子装置,所述电子装置包括存储器和处理器,所述存储器中包括诗词旋律生成程序,所述处理器执行所述诗词旋律生成程序,所述诗词旋律生成程序包括:
音乐库构建模块,构建样本音乐库,用于存储诗词样本及其对应的配乐样本;
第一特征提取模块,提取诗词样本的结构特征,形成样本结构特征矩阵,所述结构特征包括格律、押韵韵部、音调韵母和词性中的一种或多种;
样本音高矩阵构建模块,提取配乐样本的音高,形成与样本结构特征矩阵对应的样本音高矩阵;
概率矩阵构建模块,根据样本结构特征矩阵中每个字的结构特征及对应的样本音高矩阵中的音高和相邻音高,得到结构特征和音高的对应关系的概率及相邻音高之间的转移关系的概率,分别构成第一概率矩阵和第二概率矩阵;
第二特征提取模块,提取未配乐的新诗词的结构特征,构建其结构特征矩阵;
音高序列生成模块,根据新诗词的结构特征矩阵通过第一概率矩阵和第二概率矩阵生成新诗词的音高序列;
时序序列生成模块,从样本音乐库的配乐样本中随机挑选一个配乐样本段,依次提取所述配乐样本段中音符的时值,得到新诗词的时值序列S;
初始旋律序列生成模块,通过新诗词的音高序列Y和时值序列S构建新诗词的初始旋律序列T,所述初始旋律序列的段数为o3,其中,分别遍历Y和S中的所有元素来构建音符,依次将生成的音符按顺序排列得到初始旋律序列T;
最终旋律生成模块,在样本音乐库中选取结构特征与新诗词的结构特征匹配度最高的诗词样本对应的配乐样本的o3段旋律序列与初始旋律序列T进行遗传学算法中的交换操作,得到新诗词的最终旋律T’。
此外,为了实现上述目的,本发明还提供一种诗词旋律生成方法,包括:
构建样本音乐库,用于存储诗词样本及其对应的配乐样本;
提取诗词样本的结构特征,形成样本结构特征矩阵,所述结构特征包括格律、押韵韵部、音调韵母和词性中的一种或多种;
提取配乐样本的音高,形成与样本结构特征矩阵对应的样本音高矩阵;
根据样本结构特征矩阵中每个字的结构特征及对应的样本音高矩阵中的音高和相邻音高,得到结构特征和音高的对应关系的概率及相邻音高之间的转移关系的概率,分别构成第一概率矩阵和第二概率矩阵;
提取未配乐的新诗词的结构特征,构建其结构特征矩阵;
根据新诗词的结构特征矩阵通过第一概率矩阵和第二概率矩阵生成新诗词的音高序列;
从样本音乐库的配乐样本中随机挑选一个配乐样本段,依次提取所述配乐样本段中音符的时值,得到新诗词的时值序列S;
通过新诗词的音高序列Y和时值序列S构建新诗词的初始旋律序列T,所述初始旋律序列的段数为o3,其中,分别遍历Y和S中的所有元素来构建音符,然后依次将生成的音符按顺序排列即可得到T;
在样本音乐库中选取结构特征与新诗词的结构特征匹配度最高的诗词样本对应的配乐样本的o3段旋律序列与初始旋律序列T进行遗传学算法中的交换操作,得到新诗词的最终旋律T’。
优选地,所述新诗词的音高序列生成步骤包括:
从第一概率矩阵中选取与新诗词的结构特征矩阵的第一元素对应的概率最高的音高作为第一元素的音高;
从第二概率矩阵中选择与第一元素的音高转移关系的概率最高的音高作为第二元素的音高;
重复上述步骤得到新诗词的结构特征矩阵的所有元素的音高,生成新诗词的音高序列矩阵。
优选地,所述新诗词的音高序列生成步骤包括:
从第一概率矩阵中选取与新诗词的结构特征矩阵的第一元素对应的概率最高的前o1个音高,从前o1个音高中随机选取一个音高作为第一音高p1
根据第一个音高,从第二概率矩阵选出与第一音高转移关系的概率最高的前o2个音高,从前o2个音高中随机挑选一个音高作为第二音高p2
重复上一步操作直到获得新诗词的格律矩阵中的所有元素对应的音高,生成未配乐新诗词的音高序列Y。
优选地,所述新诗词的最终旋律T’生成方法包括:
从匹配度最高的诗词样本对应的配乐样本中选取的o3段旋律序列和初始旋律序列T一起作为候选的旋律序列;
以音乐小节为单位在初始旋律序列T中随机选取n个交换点;
将交换点随机分配到不同音乐小节衔接处;
保持初始旋律序列T中第一个交换点前的内容不变,对该交换点后的每一个交换区间,在候选旋律中指定区间内随机选取一段旋律与T中相应位置的旋律序列进行交换,直到满足遗传算法的交换结束条件,将最终得到的旋律T’作为最终旋律。
此外,为了实现上述目的,本发明还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中包括诗词旋律生成程序,所述诗词旋律生成程序被处理器执行时,实现上述诗词旋律生成方法的步骤。
本发明所述诗词旋律生成方法、电子装置及计算机可读存储介质考虑诗词与旋律相关性的同时还考虑到了诗词的结构特征,因此最终生成的音乐旋律对于诗词的音调特征和结构特征都可以实现良好的匹配,提高了旋律和诗词的匹配程度。
另外,在保留原有匹配旋律音乐特征的同时引入遗传学算法中的相关操作,使得最终生成的旋律具有多样性而不失单调。
附图说明
通过参考以下结合附图的说明,并且随着对本发明的更全面理解,本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中:
图1是本发明诗词旋律生成方法较佳实施例的应用环境示意图;
图2是图1中诗词旋律生成程序较佳实施例的模块示意图;
图3是本发明诗词旋律生成方法一个较佳实施例的流程图;
图4是本发明诗词旋律生成方法另一个较佳实施例的流程图;
图5a-5c是本发明诗词旋律生成方法的一个具体实施例的示意图。
在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。
具体实施方式
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。
以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。
本发明提供一种诗词旋律生成方法,应用于一种电子装置1。参照图1所示,为本发明诗词旋律生成方法较佳实施例的应用环境示意图。
在本实施例中,电子装置1可以是服务器、手机、平板电脑、便携计算机、桌上型计算机等具有运算功能的终端设备。
该电子装置1包括存储器11、处理器12、网络接口13及通信总线14。
存储器11包括至少一种类型的可读存储介质。所述至少一种类型的可读存储介质可为如闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器11等的非易失性存储介质。在一些实施例中,所述可读存储介质可以是所述电子装置1的内部存储单元,例如该电子装置1的硬盘。在另一些实施例中,所述可读存储介质也可以是所述电子装置1的外部存储器11,例如所述电子装置1上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。
在本实施例中,所述存储器11的可读存储介质通常用于存储安装于所述电子装置1的诗词旋律生成程序10、样本音乐库等。所述存储器11还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
处理器12在一些实施例中可以是一中央处理器(Central Processing Unit,CPU),微处理器或其他数据处理芯片,用于运行存储器11中存储的程序代码或处理数据,例如诗词旋律生成程序10等。
网络接口13可选地可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口),通常用于在该电子装置1与其他电子设备之间建立通信连接。
通信总线14用于实现这些组件之间的连接通信。
图1仅示出了具有组件11-14的电子装置1,但是应理解的是,并不要求实施所有示出的组件,可以替代的实施更多或者更少的组件。
可选地,该电子装置1还可以包括用户接口,用户接口可以包括输入单元比如键盘(Keyboard)、语音输入装置比如麦克风(microphone)等具有语音识别功能的设备、语音输出装置比如音响、耳机等,可选地用户接口还可以包括标准的有线接口、无线接口。
可选地,该电子装置1还可以包括显示器,显示器也可以称为显示屏或显示单元。
在一些实施例中可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)触摸器等。显示器用于显示在电子装置1中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。
可选地,该电子装置1还包括触摸传感器。所述触摸传感器所提供的供用户进行触摸操作的区域称为触控区域。此外,这里所述的触摸传感器可以为电阻式触摸传感器、电容式触摸传感器等。而且,所述触摸传感器不仅包括接触式的触摸传感器,也可包括接近式的触摸传感器等。此外,所述触摸传感器可以为单个传感器,也可以为例如阵列布置的多个传感器。
可选地,该电子装置1还可以包括逻辑门电路,传感器、音频电路等等,在此不再赘述。
在图1所示的装置实施例中,作为一种计算机存储介质的存储器11中可以包括操作系统、以及诗词旋律生成程序10;处理器12执行存储器11中存储的诗词旋律生成程序10时实现如下步骤:
构建样本音乐库,用于存储诗词样本及其对应的配乐样本;
提取诗词样本的结构特征,形成样本结构特征矩阵;
提取配乐样本的音高,形成与样本结构特征矩阵对应的样本音高矩阵;
根据样本结构特征矩阵中每个字的结构特征及对应的样本音高矩阵中的音高和相邻音高,得到结构特征和音高的对应关系的概率及相邻音高之间的转移关系的概率,分别构成第一概率矩阵和第二概率矩阵;
提取未配乐的新诗词的结构特征,构建其结构特征矩阵;
根据新诗词的结构特征矩阵通过第一概率矩阵和第二概率矩阵生成新诗词的音高序列;
从样本音乐库的配乐样本中随机挑选一个配乐样本段,依次提取所述配乐样本段中音符的时值di,得到新诗词的时值序列S;
通过新诗词的音高序列Y和时值序列S构建新诗词的初始旋律序列T,所述初始旋律序列的段数为o3,其中,分别遍历Y和S中的所有元素来构建音符,然后依次将生成的音符按顺序排列即可得到T;
在样本音乐库中选取结构特征与新诗词的结构特征匹配度最高的诗词样本对应的配乐样本的o3段旋律序列与初始旋律序列T进行遗传学算法中的交换操作,得到新诗词的最终旋律T’。
在其他实施例中,诗词旋律生成程序10还可以被分割为一个或者多个模块,一个或者多个模块被存储于存储器11中,并由处理器12执行,以完成本发明。本发明所称的模块是指能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段。参照图2所示,为图1中诗词旋律生成程序10较佳实施例的功能模块图。所述诗词旋律生成程序10可以被分割为:
音乐库构建模块110,构建样本音乐库,用于存储诗词样本及其对应的配乐样本;
第一特征提取模块120,提取诗词样本的结构特征,形成样本结构特征矩阵,所述结构特征包括格律、押韵韵部、音调韵母和词性中的一种或多种;
样本音高矩阵构建模块130,提取配乐样本的音高,形成与样本结构特征矩阵对应的样本音高矩阵;
概率矩阵构建模块140,根据样本结构特征矩阵中每个字的结构特征及对应的样本音高矩阵中的音高和相邻音高,得到结构特征和音高的对应关系的概率及相邻音高之间的转移关系的概率,分别构成第一概率矩阵和第二概率矩阵;
第二特征提取模块150,提取未配乐的新诗词的结构特征,构建其结构特征矩阵;
音高序列生成模块160,根据新诗词的结构特征矩阵通过第一概率矩阵和第二概率矩阵生成新诗词的音高序列;
时序序列生成模块170,从样本音乐库的配乐样本中随机挑选一个配乐样本段,依次提取所述配乐样本段中音符的时值di,得到新诗词的时值序列S;
初始旋律序列生成模块180,通过新诗词的音高序列Y和时值序列S构建新诗词的初始旋律序列T,所述初始旋律序列的段数为o3,其中,分别遍历Y和S中的所有元素来构建音符,然后依次将生成的音符按顺序排列即可得到T;
最终旋律生成模块190,在样本音乐库中选取结构特征与新诗词的结构特征匹配度最高的诗词样本对应的配乐样本的o3段旋律序列与初始旋律序列T进行遗传学算法中的交换操作,得到新诗词的最终旋律T’。
优选地,所述最终旋律生成模块190包括:
候选旋律序列获得模块191,从匹配度最高的诗词样本对应的配乐样本中选取的o3段旋律序列和T一起作为候选旋律序列;
交换模块192,通过候选旋律序列对初始旋律序列T进行遗传学算法中的交换操作,得到新诗词的最终旋律T’,包括:
交换点选取单元1921,以音乐小节为单位在初始旋律序列T中随机选取n个交换点,以音乐小节为单位在初始旋律序列T中随机选取n个交换点,其中,n∈[1,b-1],b为旋律序列T中包含的小节数目;
交换点分配单元1922,将交换点随机分配到不同音乐小节衔接处;
旋律交换单元1923,保持T中第一个交换点前的内容不变,对该交换点后的每一个交换区间(包括最后一个交换点到旋律结束),在候选旋律中指定区间内随机选取一段旋律与T中相应位置的旋律序列进行交换(若是随机选择到T中的旋律则不做处理);
判断单元1924,判断是否满足遗传算法的交换结束条件(例如,当前交换代数大于所设最大交换代数,或连续多次交换后的适应度值小于的设定值),如果不满足交换结束条件,发送信号给旋律交换单元,如果满足交换结束条件,将最终得到的旋律T’作为最终旋律。
在本发明的一个实施例中,
所述第一特征提取模块120提取诗词样本的格律,一声和二声的格律为平,三声和四声的格律为仄,形成格律矩阵;
所述概率矩阵构建模块140包括:
格律音高关系获得单元,根据诗词样本的格律矩阵和诗词样本对应的配乐样本的音高矩阵构建格律音高关系矩阵,其中,格律音高关系矩阵中的元素为关系对,由格律矩阵中的每一个格律元素与在音高矩阵中对应位置的音高元素构建;
第一概率获得单元,根据格律音高关系矩阵中的元素得到音高与格律对应关系的第一概率,构成第一概率矩阵D,其中,通过音高和格律都相同的关系对出现的次数除以包含所述音高的所有关系对出现的次数得到所述音高和所述格律的对应关系的第一概率;
音高转移关系获得单元,根据配乐样本的音高矩阵获得相邻音符的音高转移关系,构建转移关系矩阵,转移关系矩阵的元素为相邻两个音符的音高构成的音高对;
第二概率获得单元,根据诗词样本的转移关系矩阵得到相邻音符音高之间转移关系的第二概率,构成第二概率矩阵E,其中,以音高对出现次数除以以所述音高对的第一音高为第一个元素时所有音高对的出现次数得到所述音高对的第一音高向第二音高转移的第二概率。
此外,本发明还提供一种诗词旋律生成方法。参照图3所示,为本发明诗词旋律生成方法较佳实施例的流程图。该方法可以由一个装置执行,该装置可以由软件和/或硬件实现。
在本实施例中,诗词旋律生成方法包括:
步骤S1,构建样本音乐库,用于存储诗词样本及其对应的配乐样本;
步骤S2,提取诗词样本的结构特征,形成样本结构特征矩阵,所述结构特征包括:格律、押韵韵部、音调韵母和词性中的一种或多种,但是本发明并不限于此,例如,还可以包括上述各结构特征的位置;
步骤S3,提取配乐样本的音高,形成与样本结构特征矩阵对应的样本音高矩阵;
步骤S4,根据样本结构特征矩阵中每个字的结构特征及对应的样本音高矩阵中的音高和相邻音高,得到结构特征和音高的对应关系的概率及相邻音高之间的转移关系的概率,分别构成第一概率矩阵和第二概率矩阵,其中,每个字对应一个或多个音符,具有一个或多个音高;
步骤S5,提取未配乐的新诗词的结构特征,构建其结构特征矩阵;
步骤S6,根据新诗词的结构特征矩阵通过第一概率矩阵和第二概率矩阵生成新诗词的音高序列,例如,在新诗词的结构特征矩阵中,依次确定各元素对应的音高,从第一概率矩阵中选取与新诗词的结构特征矩阵的第一元素对应的概率最高的音高作为第一元素的音高,然后从第二概率矩阵中选择与第一元素的音高转移关系的概率最高的音高作为第二元素的音高,依次类推得到所有元素的音高;
步骤S7,从样本音乐库的配乐样本中随机挑选一个配乐样本段,依次提取所述配乐样本段中音符的时值di,得到新诗词的时值序列S,其中所述配乐样本段的序列长度和新诗词的音高序列的序列长度的整数倍;
步骤S8,通过新诗词的音高序列Y和时值序列S构建新诗词的初始旋律序列T,所述初始旋律序列的段数为o3,具体地,分别遍历Y和S中的所有元素来构建音符,然后依次将生成的音符按顺序排列即可得到T;
步骤S9,在样本音乐库中选取结构特征与新诗词的结构特征匹配度最高的诗词样本对应的配乐样本的o3段旋律序列与初始旋律序列T进行遗传学算法中的交换操作,得到新诗词的最终旋律T’。
在本发明的一个优选实施例中,上述结构特征为格律,以诗词格律为驱动的诗词旋律生成方法如图4所示,包括:
步骤S10,构建样本音乐库,用于存储诗词样本及其对应的配乐样本,例如,A={a1,a2,…,aLA}为诗词内容,LA为诗词的长度,配乐样本的音符t可以通过一个二元组<p,d>来表示,其中,p∈[48,95]表示音符在MIDI格式中的音高,d表示音符的时值,即音符持续时间;
步骤S20,样本处理步骤,根据诗词样本中多个诗词中每个字的格律及对应的配乐样本中的音高和相邻音高,得到格律和音高的对应关系的概率及相邻音高之间的转移关系的概率,分别构成第一概率矩阵(记做D(48×1))和第二概率矩阵(记做E(48×48)),其中,一声和二声的格律为平,三声和四声的格律为仄;
步骤S30,提取未配乐的新诗词的格律特征,构建其格律矩阵;
步骤S40,根据新诗词的格律矩阵通过第一概率矩阵和第二概率矩阵生成新诗词的音高序列;
步骤S50,从样本音乐库中随机挑选一个配乐样本段,依次提取所述配乐样本段中音符的时值di,得到新诗词的时值序列S,其中所述配乐样本段的序列长度和新诗词的音高序列的序列长度的整数倍;
步骤S60,通过新诗词的音高序列Y和时值序列S构建新诗词的初始旋律序列T,所述初始旋律序列的段数为o3,具体地,分别遍历Y和S中的所有元素来构建音符,然后依次将生成的音符按顺序排列即可得到T。
步骤S70,在样本音乐库中选取格律与新诗词的格律匹配度最高的诗词样本对应的配乐样本的o3段旋律序列与初始旋律序列T进行遗传学算法中的交换操作,得到新诗词的最终旋律T’。
在步骤S20中,包括:
根据拼音声调生成每个诗词样本的格律矩阵;
构建每个配乐样本的音符的音高矩阵;
根据诗词样本的格律矩阵和诗词样本对应的配乐样本的音高矩阵构建格律音高关系矩阵,其中,格律音高关系矩阵中的元素为关系对,由格律矩阵中的每一个格律元素与在音高矩阵中对应位置的音高元素构建;
根据格律音高关系矩阵中的元素得到音高与格律对应关系的第一概率,构成第一概率矩阵D,其中,通过音高和格律都相同的关系对出现的次数除以包含所述音高的所有关系对出现的次数得到所述音高和所述格律的对应关系的第一概率;
根据配乐样本的音高矩阵获得相邻音符的音高转移关系,构建转移关系矩阵,转移关系矩阵的元素为相邻两个音符的音高构成的音高对;
根据诗词样本的转移关系矩阵得到相邻音符音高之间转移关系的第二概率,构成第二概率矩阵E,其中,以音高对出现次数除以以所述音高对的第一音高为第一个元素时所有音高对的出现次数得到所述音高对的第一音高向第二音高转移的第二概率。
在步骤S40中,包括:
第一音高生成步骤,根据新诗词的格律矩阵中第一个元素的格律,从第一概率矩阵中选取与所述格律对应关系的概率最高的前o1个音高,从前o1个音高中随机选取一个音高作为初始音高p1,p1∈[48,95],其中o1可以由用户指定,默认情况下o1=2;
第二音高生成步骤,根据第一个音高,从第二概率矩阵选出与第一音高转移关系的概率最高的前o2个音高,从前o2个音高中随机挑选一个音高作为第二音高p2,其中,o1和o2可以相同也可以不同;
重复上一步操作直到获得新诗词的格律矩阵中的所有元素对应的音高,生成未配乐新诗词的音高序列Y。
上述音高序列Y的生成方法中,以整首诗词的格律矩阵进行了举例,但是本发明并不限于此,可以以诗词的句为单位,生成每句的音高序列。
在步骤S70中,包括:
将旋律序列作为种群,将旋律序列中每个音乐小节作为种群的每个个体,将音乐小节中的每个音符作为个体的每个基因;
确定新诗词初始旋律序列T中每个个体的适应度,例如,根据初始旋律序列T的个体和从匹配度最高的诗词样本对应的配乐样本中选取的o3段旋律序列的对应个体的多个基因的均方根误差的倒数作为所述个体的适应度;
判断新诗词初始旋律序列T中个体的适应度是否均达到设定阈值;
如果存在未达到设定阈值的个体适应度,交换新诗词初始旋律序列T中适应度最小的个体,重复上述步骤,直到新诗词的旋律序列中所有个体的适应度均达到设定阈值。
本发明之计算机可读存储介质的具体实施方式与上述诗词旋律生成方法、电子装置的具体实施方式大致相同,在此不再赘述。
在本发明的一个具体实施例中,新诗词为:朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还,其格律关系为“平平平仄仄平平,平仄平平平仄平”,指定o1=o2=1,通过这种格律根据音乐库生成的初始旋律序列如图5a所示;从音乐库中得到的与新诗词的格律匹配度最高的诗词样本对应的配乐样本的o3段旋律序列如图5b所示,与初始旋律序列的匹配程度为86%;经过遗传学算法交换操作后得到的最终旋律如图5c所示。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、装置、物品或者方法不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、装置、物品或者方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、装置、物品或者方法中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种诗词旋律生成方法,应用于电子装置,其特征在于,所述方法包括:
构建样本音乐库,用于存储诗词样本及其对应的配乐样本;
提取诗词样本的结构特征,形成样本结构特征矩阵,所述结构特征包括格律、押韵韵部、音调韵母和词性中的一种或多种;
提取配乐样本的音高,形成与样本结构特征矩阵对应的样本音高矩阵;
根据样本结构特征矩阵中每个字的结构特征及对应的样本音高矩阵中的音高和相邻音高,得到结构特征和音高的对应关系的概率及相邻音高之间的转移关系的概率,分别构成第一概率矩阵和第二概率矩阵;
提取未配乐的新诗词的结构特征,构建其结构特征矩阵;
根据新诗词的结构特征矩阵通过第一概率矩阵和第二概率矩阵生成新诗词的音高序列;
从样本音乐库的配乐样本中随机挑选一个配乐样本段,依次提取所述配乐样本段中音符的时值,得到新诗词的时值序列S;
通过新诗词的音高序列Y和时值序列S构建新诗词的初始旋律序列T,所述初始旋律序列的段数为o3,其中,分别遍历Y和S中的所有元素来构建音符,依次将生成的音符按顺序排列得到初始旋律序列T;
在样本音乐库中选取结构特征与新诗词的结构特征匹配度最高的诗词样本对应的配乐样本的o3段旋律序列与初始旋律序列T进行遗传学算法中的交换操作,得到新诗词的最终旋律T’。
2.根据权利要求1所述的诗词旋律生成方法,其特征在于,所述新诗词的音高序列生成步骤包括:
从第一概率矩阵中选取与新诗词的结构特征矩阵的第一元素对应的概率最高的音高作为第一元素的音高;
从第二概率矩阵中选择与第一元素的音高转移关系的概率最高的音高作为第二元素的音高;
重复上述步骤得到新诗词的结构特征矩阵的所有元素的音高,生成新诗词的音高序列矩阵。
3.根据权利要求1所述的诗词旋律生成方法,其特征在于,所述新诗词的音高序列生成步骤包括:
从第一概率矩阵中选取与新诗词的结构特征矩阵的第一元素对应的概率最高的前o1个音高,从前o1个音高中随机选取一个音高作为第一音高p1
根据第一个音高,从第二概率矩阵选出与第一音高转移关系的概率最高的前o2个音高,从前o2个音高中随机挑选一个音高作为第二音高p2
重复上一步操作直到获得新诗词的格律矩阵中的所有元素对应的音高,生成未配乐新诗词的音高序列Y。
4.根据权利要求1所述的诗词旋律生成方法,其特征在于,所述新诗词的最终旋律T’生成方法包括:
从匹配度最高的诗词样本对应的配乐样本中选取的o3段旋律序列和初始旋律序列T一起作为候选的旋律序列;
以音乐小节为单位在初始旋律序列T中随机选取n个交换点;
将交换点随机分配到不同音乐小节衔接处;
保持初始旋律序列T中第一个交换点前的内容不变,对该交换点后的每一个交换区间,在候选旋律中指定区间内随机选取一段旋律与初始旋律序列T中相应位置的旋律序列进行交换,直到满足遗传算法的交换结束条件,将最终得到的旋律T’作为最终旋律。
5.根据权利要求4所述的诗词旋律生成方法,其特征在于,所述新诗词的最终旋律T’生成方法包括:
将旋律序列作为种群,将旋律序列中每个音乐小节作为种群的每个个体,将音乐小节中的每个音符作为个体的每个基因;
确定新诗词初始旋律序列T中每个个体的适应度;
判断新诗词初始旋律序列T中个体的适应度是否均达到设定阈值;
如果存在未达到设定阈值的个体适应度,交换新诗词初始旋律序列T中适应度最小的个体,重复上述步骤,直到新诗词的旋律序列中所有个体的适应度均达到设定阈值。
6.根据权利要求1所述的诗词旋律生成方法,其特征在于,所述结构特征为格律,所述结构特征矩阵为格律矩阵,一声和二声的格律为平,三声和四声的格律为仄,所述第一概率矩阵和第二概率矩阵的构成方法包括:
根据拼音声调生成每个诗词样本的格律矩阵;
构建每个配乐样本的音符的音高矩阵;
根据诗词样本的格律矩阵和诗词样本对应的配乐样本的音高矩阵构建格律音高关系矩阵,其中,格律音高关系矩阵中的元素为关系对,由格律矩阵中的每一个格律元素与在音高矩阵中对应位置的音高元素构建;
根据格律音高关系矩阵中的元素得到音高与格律对应关系的第一概率,构成第一概率矩阵,其中,通过音高和格律都相同的关系对出现的次数除以包含所述音高的所有关系对出现的次数得到所述音高和所述格律的对应关系的第一概率;
根据配乐样本的音高矩阵获得相邻音符的音高转移关系,构建转移关系矩阵,转移关系矩阵的元素为相邻两个音符的音高构成的音高对;
根据诗词样本的转移关系矩阵得到相邻音符音高之间转移关系的第二概率,构成第二概率矩阵,其中,以音高对出现次数除以以所述音高对的第一音高为第一个元素时所有音高对的出现次数得到所述音高对的第一音高向第二音高转移的第二概率。
7.一种电子装置,其特征在于,所述电子装置包括存储器和处理器,所述存储器中包括诗词旋律生成程序,所述处理器执行所述诗词旋律生成程序,所述诗词旋律生成程序包括:
音乐库构建模块,构建样本音乐库,用于存储诗词样本及其对应的配乐样本;
第一特征提取模块,提取诗词样本的结构特征,形成样本结构特征矩阵,所述结构特征包括格律、押韵韵部、音调韵母和词性中的一种或多种;
样本音高矩阵构建模块,提取配乐样本的音高,形成与样本结构特征矩阵对应的样本音高矩阵;
概率矩阵构建模块,根据样本结构特征矩阵中每个字的结构特征及对应的样本音高矩阵中的音高和相邻音高,得到结构特征和音高的对应关系的概率及相邻音高之间的转移关系的概率,分别构成第一概率矩阵和第二概率矩阵;
第二特征提取模块,提取未配乐的新诗词的结构特征,构建其结构特征矩阵;
音高序列生成模块,根据新诗词的结构特征矩阵通过第一概率矩阵和第二概率矩阵生成新诗词的音高序列;
时序序列生成模块,从样本音乐库的配乐样本中随机挑选一个配乐样本段,依次提取所述配乐样本段中音符的时值,得到新诗词的时值序列S;
初始旋律序列生成模块,通过新诗词的音高序列Y和时值序列S构建新诗词的初始旋律序列T,所述初始旋律序列的段数为o3,其中,分别遍历Y和S中的所有元素来构建音符,依次将生成的音符按顺序排列得到初始旋律序列T;
最终旋律生成模块,在样本音乐库中选取结构特征与新诗词的结构特征匹配度最高的诗词样本对应的配乐样本的o3段旋律序列与初始旋律序列T进行遗传学算法中的交换操作,得到新诗词的最终旋律T’。
8.根据权利要求7所述的电子装置,其特征在于,所述最终旋律生成模块包括:
候选旋律序列获得模块,从匹配度最高的诗词样本对应的配乐样本中选取的o3段旋律序列和初始旋律序列T一起作为候选旋律序列;
交换模块,通过候选旋律序列对初始旋律序列T进行遗传学算法中的交换操作,得到新诗词的最终旋律T’,包括:
交换点选取单元,以音乐小节为单位在初始旋律序列T中随机选取n个交换点;
交换点分配单元,将交换点随机分配到不同音乐小节衔接处;
旋律交换单元,保持初始旋律序列T中第一个交换点前的内容不变,对该交换点后的每一个交换区间,在候选旋律中指定区间内随机选取一段旋律与T中相应位置的旋律序列进行交换;
判断单元,判断是否满足遗传算法的交换结束条件,如果不满足交换结束条件,发送信号给旋律交换单元,如果满足交换结束条件,将最终得到的旋律T’作为最终旋律。
9.根据权利要求7所述的电子装置,其特征在于,所述第一特征提取模块提取诗词样本的格律,一声和二声的格律为平,三声和四声的格律为仄,形成格律矩阵,所述概率矩阵构建模块包括:
格律音高关系获得单元,根据诗词样本的格律矩阵和诗词样本对应的配乐样本的音高矩阵构建格律音高关系矩阵,其中,格律音高关系矩阵中的元素为关系对,由格律矩阵中的每一个格律元素与在音高矩阵中对应位置的音高元素构建;
第一概率获得单元,根据格律音高关系矩阵中的元素得到音高与格律对应关系的第一概率,构成第一概率矩阵,其中,通过音高和格律都相同的关系对出现的次数除以包含所述音高的所有关系对出现的次数得到所述音高和所述格律的对应关系的第一概率;
音高转移关系获得单元,根据配乐样本的音高矩阵获得相邻音符的音高转移关系,构建转移关系矩阵,转移关系矩阵的元素为相邻两个音符的音高构成的音高对;
第二概率获得单元,根据诗词样本的转移关系矩阵得到相邻音符音高之间转移关系的第二概率,构成第二概率矩阵,其中,以音高对出现次数除以以所述音高对的第一音高为第一个元素时所有音高对的出现次数得到所述音高对的第一音高向第二音高转移的第二概率。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中包括诗词旋律生成程序,所述诗词旋律生成程序被处理器执行时,实现如权利要求1至6中任一项所述的诗词旋律生成方法的步骤。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112309435A (zh) * 2020-10-30 2021-02-02 北京有竹居网络技术有限公司 一种主旋律的生成方法、装置、电子设备及存储介质
CN112863465A (zh) * 2021-01-27 2021-05-28 中山大学 基于上下文信息的音乐生成方法、装置及存储介质
CN113689835A (zh) * 2020-05-18 2021-11-23 微软技术许可有限责任公司 自动音乐生成

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1275770A (zh) * 2000-05-08 2000-12-06 董光熙 卡拉ok诵碟
CN1328679A (zh) * 1998-09-24 2001-12-26 马达尔萨尔公司 自动音乐生成方法和系统
CN101916240A (zh) * 2010-07-08 2010-12-15 福建天晴在线互动科技有限公司 一种基于已知歌词及音乐旋律产生新音乐旋律的方法
US20140174279A1 (en) * 2012-12-21 2014-06-26 The Hong Kong University Of Science And Technology Composition using correlation between melody and lyrics
CN106156005A (zh) * 2016-07-06 2016-11-23 天津大学 基于可视化的古诗词特征分析方法
CN107894850A (zh) * 2016-10-04 2018-04-10 张知强 汉英字词的音符编码和其音乐制品以及编码方法规则

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1328679A (zh) * 1998-09-24 2001-12-26 马达尔萨尔公司 自动音乐生成方法和系统
CN1275770A (zh) * 2000-05-08 2000-12-06 董光熙 卡拉ok诵碟
CN101916240A (zh) * 2010-07-08 2010-12-15 福建天晴在线互动科技有限公司 一种基于已知歌词及音乐旋律产生新音乐旋律的方法
US20140174279A1 (en) * 2012-12-21 2014-06-26 The Hong Kong University Of Science And Technology Composition using correlation between melody and lyrics
CN103902642A (zh) * 2012-12-21 2014-07-02 香港科技大学 利用歌词与旋律之间的相关性的音乐作曲系统
CN106156005A (zh) * 2016-07-06 2016-11-23 天津大学 基于可视化的古诗词特征分析方法
CN107894850A (zh) * 2016-10-04 2018-04-10 张知强 汉英字词的音符编码和其音乐制品以及编码方法规则

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113689835A (zh) * 2020-05-18 2021-11-23 微软技术许可有限责任公司 自动音乐生成
CN112309435A (zh) * 2020-10-30 2021-02-02 北京有竹居网络技术有限公司 一种主旋律的生成方法、装置、电子设备及存储介质
CN112863465A (zh) * 2021-01-27 2021-05-28 中山大学 基于上下文信息的音乐生成方法、装置及存储介质
CN112863465B (zh) * 2021-01-27 2023-05-23 中山大学 基于上下文信息的音乐生成方法、装置及存储介质

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