本發明實施例公開一種對音樂信號主動跟隨的伴奏方法及相關設備，先獲取表演者在表演目標曲目過程中的第一音頻數據；根據第一音頻數據和目標曲目對應的樂譜確定觀測序列，觀測序列為第一音頻數據中每個音符及其表演時刻的對應序列；再根據觀測序列和樂譜確定預測序列，預測序列為第一音頻數據的每個音符及其預測的表演時刻的對應序列；根據觀測序列和預測序列，對表演者下一個表演的音符的表演時刻進行預測，并根據樂譜和伴奏音頻的對應關系，在預測的表演時刻控制與下一個表演的音符對應的伴奏音頻數據進行播放。本方法可以準確預測表演者下一個即將表演的音符的出現時刻，實現伴奏自動匹配表演進行播放，提升了伴奏和表演之間的交互效果。

技術領域

本發明涉及音頻處理技術領域，尤其涉及一種對音樂信號主動跟隨的伴奏方法及相關設備。

背景技術

隨著音樂市場的日益成熟和音樂教育的普及，越來越多的場景需要使用自動伴奏播放，實現伴奏與人們的演奏相匹配，來取得更好的交互，進而帶來更好音樂享受和體驗。典型的需要自動播放伴奏的應用場景有：演唱會，卡拉OK，各種樂器獨奏等。

現有的伴奏播放方案為：由于伴奏跟樂譜是一一對應的，人們按照樂譜進行演奏/演唱，先將演奏/演唱的音頻信號與樂譜進行位置對應確定當前的演奏/演唱位置，進而播放與演奏/演唱位置對應的伴奏音頻，從而達到伴奏匹配演奏/演唱的效果。但是，上述方案，伴奏存在延遲播放的缺陷，伴奏無法實時匹配音頻信號，導致自動伴奏播放的效果不好，用戶體驗不佳。并且，伴奏音頻是事先準備好的，固定的，不可修改的，這導致人們在跟隨該伴奏音頻進行表演的過程中只能將自己的演奏/演唱速度，停頓，快慢變化等表達方式與該伴奏相匹配，嚴重阻礙了表演者對該曲目個性化的音樂表達，降低了音樂的美感。

發明內容

為了解決上述問題，本發明實施例提供了一種對音樂信號主動跟隨的伴奏方法及相關設備，可以準確預測表演者下一個表演的音符的出現時刻，實現伴奏自動匹配表演進行播放，提升交互效果。

第一方面，本發明實施例提供了一種對音樂信號主動跟隨的伴奏方法，包括：

獲取表演者在表演目標曲目過程中的第一音頻數據，所述第一音頻數據包括所述表演者表演的第一個音符到當前表演的音符之間的音頻數據；

根據所述第一音頻數據和所述目標曲目對應的樂譜確定觀測序列，所述觀測序列為所述第一音頻數據中每個音符及其表演時刻的對應序列；

根據所述觀測序列和所述樂譜確定預測序列，所述預測序列為所述第一音頻數據的每個音符及其預測的表演時刻的對應序列；

根據所述觀測序列和所述預測序列，對所述表演者下一個表演的音符的表演時刻進行預測，并根據所述樂譜和所述目標曲目的伴奏音頻的對應關系，在預測的表演時刻控制與所述下一個表演的音符對應的伴奏音頻數據進行播放。

可選地，所述根據所述第一音頻數據和所述目標曲目對應的樂譜確定觀測序列，包括：

根據所述第一音頻數據、所述樂譜和音頻樂譜對應算法確定所述第一音頻數據中每個音符在所述樂譜中的對應音符，并確定每個對應音符的表演時刻，根據所述對應音符和所述表演時刻的對應關系得到所述觀測序列。

可選地，所述音頻樂譜對應算法包括但不限于時間動態規整算法或基于隱馬爾可夫模型的處理算法。

可選地，所述根據所述觀測序列和所述樂譜確定預測序列，包括：

根據所述觀測序列確定所述表演者的初始表演速度；

根據所述樂譜、所述初始表演速度、所述表演的第一個音符的表演時刻，確定所述第一音頻數據的每個音符及其預測的表演時刻的對應序列。

可選地，所述根據所述觀測序列和所述預測序列，對所述表演者下一個表演的音符的表演時刻進行預測，包括：