吉他声音合成方法以及相关设备与流程

本技术实施例涉及乐器领域，尤其涉及吉他声音合成方法以及相关设备。

背景技术：

1、karplus-strong算法是上世纪80年代提出的一个模拟拨弦乐器的算法，算法简单但是合成的声音比较真实。该算法的核心逻辑是：输入特定音高以及特定音符的音符信号之后不断对它们前后求平均。

2、真实的吉他中有比较多可调节的部分，如通过调节琴弦松紧控制吉他所发出声音的长短，或在琴弦不同的位置按压琴弦以控制吉他所发出声音的音高。而上述算法无法模拟吉他各部件在不同状态下的音频信号，合成的声音比较单一。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了吉他声音合成方法以及相关设备，用于实现不同调节系数下吉他声音的模拟。

2、本技术实施例第一方面提供一种吉他声音合成方法，包括：

3、获得用于生成吉他声音的音符信息，所述音符信息用于表征具有音高属性的目标音符；

4、获得吉他合成器的声音合成组件的调节系数，基于所述调节系数设置所述声音合成组件的合成权重得到所述吉他合成器；

5、将所述目标音符对应的n个离散白噪音信号进行扰动得到n个扰动白噪音信号；

6、将所述n个扰动白噪音信号输入所述吉他合成器，以使所述吉他合成器对所述n个扰动白噪音信号进行信号合成处理获得与所述目标音符对应的吉他音频。

7、在一种具体实现方式中，所述声音合成组件包括以下至少一项：拨弦阻尼模拟组件、琴弦阻尼模拟组件以及琴弦松紧模拟组件；其中：

8、所述拨弦阻尼模拟组件对应的调节系数包括：拨弦阻尼系数以及拨弦阻尼波动系数；所述拨弦阻尼系数用于限制所述拨弦阻尼模拟组件对应的合成权重的取值范围的中位数，所述拨弦阻尼波动系数用于限制所述拨弦阻尼模拟组件对应的合成权重的取值范围；

9、所述琴弦阻尼模拟组件对应的调节系数包括：琴弦阻尼系数以及琴弦阻尼波动系数，所述琴弦阻尼系数为稳定权重，所述琴弦阻尼波动系数用于确定扰动权重，所述琴弦阻尼模拟组件对应的合成权重基于所述稳定权重与所述扰动权重确定；

10、所述琴弦松紧模拟组件对应的调节系数包括：琴弦紧绷系数，所述琴弦紧绷系数用于控制所述信号合成处理过程中的信号延时长度，所述琴弦松紧模拟组件对应的合成权重与所述琴弦阻尼模拟组件对应的合成权重一致。

11、在一种具体实现方式中，所述信号合成处理包括：

12、将所述n个扰动白噪音信号作为n个初始离散吉他信号；

13、由所述声音合成组件根据所述合成权重对所述离散白噪音信号及所述初始离散吉他信号进行迭代合成处理，得到后续离散吉他信号；

14、基于所述初始离散吉他信号及所述后续离散吉他信号得到所述目标音符对应的吉他音频。

15、在一种具体实现方式中，所述声音合成组件包括拨弦阻尼模拟组件、琴弦松紧模拟组件以及琴弦阻尼模拟组件；

16、所述由所述声音合成组件根据所述合成权重对所述离散白噪音信号及所述初始离散吉他信号进行迭代合成处理，得到后续离散吉他信号，包括：

17、由所述拨弦阻尼模拟组件根据所述拨弦阻尼模拟组件对应的合成权重对所述离散白噪音信号及所述初始离散吉他信号进行迭代合成处理，得到第一离散中间信号；

18、由所述琴弦松紧模拟组件根据所述琴弦松紧模拟组件对应的合成权重对所述离散白噪音信号及所述初始离散吉他信号进行迭代合成处理，得到第二离散中间信号；

19、由所述琴弦阻尼模拟组件根据所述琴弦阻尼模拟组件对应的合成权重对所述第一离散中间信号及所述第二离散中间信号进行迭代合成处理，得到后续离散吉他信号。

20、在一种具体实现方式中，所述拨弦阻尼模拟组件对应的合成权重包括第一拨弦阻尼权重及第二拨弦阻尼权重；

21、所述由所述拨弦阻尼模拟组件根据所述拨弦阻尼模拟组件对应的合成权重对所述离散白噪音信号及所述初始离散吉他信号进行迭代合成处理，得到第一离散中间信号，包括：

22、在每一轮迭合成处理中，由所述拨弦阻尼模拟组件将当前扰动白噪音信号、所述第一拨弦阻尼权重、当前离散吉他信号及所述第二拨弦阻尼权重进行加权处理，得到第一离散中间信号；其中：

23、第一轮迭代合成处理中，所述当前扰动白噪音信号为任一所述离散白噪音信号进行扰动得到，所述当前离散吉他信号为第n个所述初始离散吉他信号；

24、第一轮之后轮的迭代合成处理中，所述当前扰动白噪音信号为任一所述离散白噪音信号进行扰动得到，所述当前离散吉他信号为前一轮生成的后续离散吉他信号。

25、在一种具体实现方式中，

26、所述琴弦松紧模拟组件对应的合成权重包括第一琴弦松紧权重及第二琴弦松紧权重；所述琴弦松紧模拟组件对应的调节系数包括琴弦紧绷系数；

27、由所述琴弦松紧模拟组件根据所述琴弦松紧模拟组件对应的合成权重对所述离散白噪音信号及所述初始离散吉他信号进行迭代合成处理，得到第二离散中间信号，包括：

28、在每一轮迭合成处理中，由所述琴弦松紧模拟组件将延时离散吉他信号、所述第一琴弦松紧权重、当前离散吉他信号及所述第二琴弦松紧权重进行加权处理，得到第二离散中间信号；其中：

29、第一轮迭代合成处理中，所述延时离散吉他信号为第n+1-m个所述初始离散吉他信号，所述当前离散吉他信号为第n个所述初始离散吉他信号，所述m根据所述琴弦紧绷系数确定；

30、第一轮之后轮的迭代合成处理中，所述延时离散吉他信号为前一轮选择的离散吉他信号的下一离散吉他信号，所述当前离散吉他信号为前一轮生成的后续离散吉他信号，所述离散吉他信号包括初始离散吉他信号以及后续离散吉他信号。

31、在一种具体实现方式中，所述琴弦阻尼模拟组件对应的合成权重包括第一琴弦阻尼权重及第二琴弦阻尼权重；

32、由所述琴弦阻尼模拟组件根据所述琴弦阻尼模拟组件对应的合成权重对所述第一离散中间信号及所述第二离散中间信号进行迭代合成处理，得到后续离散吉他信号，包括：

33、在每一轮迭合成处理中，由所述琴弦阻尼模拟组件将当前轮生成的第一离散中间信号、当前轮生成的第二离散中间信号、所述第一琴弦阻尼权重、所述当前离散吉他信号及所述第二琴弦阻尼权重进行加权处理，得到当前轮生成的后续离散吉他信号；其中：

34、第一轮迭代合成处理中，所述当前离散吉他信号为第n个所述初始离散吉他信号；第一轮之后轮的迭代合成处理中，所述当前离散吉他信号为前一轮生成的后续离散吉他信号。

35、在一种具体实现方式中，还包括：

36、根据音阶频率转换关系确定所述目标音符对应的真实频率，并生成频率为所述真实频率的白噪音信号；

37、按照预设离散长度n对所述白噪音信号进行离散处理，获得所述目标音符对应的n个离散白噪音信号。

38、本技术实施例第二方面提供一种计算机设备，包括：

39、中央处理器，存储器以及输入输出接口；

40、所述存储器为短暂存储存储器或持久存储存储器；

41、所述中央处理器配置为与所述存储器通信，并执行所述存储器中的指令操作以执行第一方面所述的方法。

42、本技术实施例第三方面提供一种包含指令的计算机程序产品，当所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面所述的方法。

43、本技术实施例第四方面提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有指令，所述指令在计算机上执行时，使得所述计算机执行如第一方面所述的方法。

44、从以上技术方案可以看出，本技术实施例具有以下优点：通过调节系数设置声音合成组件的合成权重，以获得吉他合成器。然后，通过用于表征具有音高属性的目标音符的音符信息，确定目标音符对应的n个扰动白噪音信号。最后，直接将白噪音信号输入经调节的吉他合成器，便可以获得与目标音符对应的吉他音频，且吉他音频的音色与声音合成组件的调节系数相关，实现对不同调节系数下吉他声音的模拟，更加灵活。并且，相较于简单将特定音高和特定音符的采样音频作为生成的吉他音频的方案，本方案不依赖吉他的采样音频，无需资源文件的下发。