java语音处理包判断音高,语音识别

编程入门 行业动态 更新时间:2024-10-26 00:28:32

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java语音处理包判断音高,语音识别

音的高度。音的高低是由振动频率决定的,两者成正比关系:振动频率高则音”高”,反之则”低”。

基频决定音高

一个有各种泛音的声音,即使泛音比基频大得多,也依然以基频来定音高。这一点很重要。这就是为什么同唱一个音高,不同人的音色截然不同的根本原因:他们只是基频相同,泛音是截然不同的。

总结:在人为制造一个从低频到高频逐渐变强的声音这个过程,

尝试去掉基频,但是结果我们可以看到,去掉基频并不能改变音

高;故得出结论,改变音高的正确方法是去掉基频,第二泛音,

第四泛音,让泛音之间的间距变成C6,1000

音高的计量:国际谱

钢琴上每七个白键一个循环,分别叫做CDEFGAB(为何不是从A开始,而是从C开始?这是个历史问题。。。),也就是我们熟知的”Do Re Mi Fa So La Si”,过了一个循环就下标加一,又叫升八度,即,C1, C2, C3, C4…

八度有什么意义

高八度的声音,频率高一倍,也就是说,C2比C1的频率高一倍,C3比C2的频率高一倍。按照我们之前了解的,第一泛音比基频高一倍的事实。如果一个人唱C2,另一个人唱C3,那第一个人的第一泛音就会和第二个人的基频完美叠和在一起。以此类推,两人的高阶泛音也都会产生重叠。

这就是女声比男声高八度的由来:两声部差八度,则泛音可以很好的重合,这是一种很好的和声状态。

钢琴中央C是C4,中央区的A键为440Hz(即标准音高。—–那为何标准音高又是用A来制定的呢?目测是制定者想纠正前面的错误)。

红色为中央C和标准音高A

C0

Db0

D0

Eb0

E0

F0

Gb0

G0

Ab0

A0

Bb0

B0

C1

Db1

D1

Eb1

E1

F1

Gb1

G1

Ab1

A1

Bb1

B1

C2

Db2

D2

Eb2

E2

F2

Gb2

G2

Ab2

A2

Bb2

B2

C3

Db3

D3

Eb3

E3

F3

Gb3

G3

Ab3

A3

Bb3

B3

C4

Db4

D4

Eb4

E4

F4

Gb4

G4

Ab4

A4

Bb4

B4

C5

Db5

D5

Eb5

E5

F5

Gb5

G5

Ab5

A5

Bb5

B5

C6

Db6

D6

Eb6

E6

F6

Gb6

G6

Ab6

A6

Bb6

B6

C7

Db7

D7

Eb7

E7

F7

Gb7

G7

Ab7

A7

Bb7

B7

C8

Db8

D8

Eb8

音高的计量:钢琴谱(女唱谱)

在唱谱中通常书写”Do Re Mi Fa So La Si”,升一个八度就在上面加一点。为了克服国际谱中数字标过大的问题(C5写成DO上5个点?坑爹啊),女唱谱中普通c即c1=国际谱C4,写作”Do”。如果升一个八度,则在字母上面标一个点,俗称“一点Do”,就是c2 = 国际谱C5。

再升八度,就是女谱里的high c,又名两点Do,c3 = 国际谱C6。

如果在普通c上降八度呢?那就在Do下面加一点。

钢琴谱在中国学院派里是通用的。

C2

#C2

D2

#D2

E2

F2

#F2

G2

#G2

A2

#A2

B2

C1

#C1

D1

#D1

E1

F1

#F1

G1

#G1

A1

#A1

B1

C

#C

D

#D

E

F

#F

G

#G

A

#A

B

c

#c

d

#d

e

f

#f

g

#g

a

#a

b

c1

#c1

d1

#d1

e1

f1

#f1

g1

#g1

a1

#a1

b1

c2

#c2

d2

#d2

e2

f2

#f2

g2

#g2

a2

#a2

b2

c3

#c3

d3

#d3

e3

f3

#f3

g3

#g3

a3

#a3

b3

c4

#c4

d4

#d4

e4

f4

#f4

g4

#g4

a4

#a4

b4

c5

#c5

d5

#d5

音高的计量:男唱谱

男唱谱比女唱谱低八度(也有说男唱谱高八度记谱的,不重要,领会精神就好),所以男唱谱里c1 = 国际谱C3,c2 = 国际谱C4。

C1

#C1

D1

#D1

E1

F1

#F1

G1

#G1

A1

#A1

B1

C

#C

D

#D

E

F

#F

G

#G

A

#A

B

c

#c

d

#d

e

f

#f

g

#g

a

#a

b

c1

#c1

d1

#d1

e1

f1

#f1

g1

#g1

a1

#a1

b1

c2

#c2

d2

#d2

e2

f2

#f2

g2

#g2

a2

#a2

b2

c3

#c3

d3

#d3

e3

f3

#f3

g3

#g3

a3

#a3

b3

c4

#c4

d4

#d4

e4

f4

#f4

g4

#g4

a4

#a4

b4

c5

#c5

d5

#d5

e5

f5

#f5

g5

#g5

a5

#a5

b5

c6

#c6

d6

#d6

通常说的男声high c,就是c3 = 国际谱C5。

女声天生比男声高一个八度?这个说法显然是不对的,这只是源于唱谱高一个八度而已,女声一般比男声高4度的样子吧。

看到这各位也明白了,这也太混乱了,不说清楚根本不知道你用的男谱还是女谱。所以我一般都是直接用国际谱,消除歧义。

音高的计量:简谱

无论是莫名其妙的”Do Re Mi fa So La Si”,还是诡异的从C开始CDEFGAB,都是极为不科学和反人类的。所以唱谱中另有一套简谱“1234567”(终于弄出点人性化的东西啊)。同样的,升一个八度上面加一点,降一个八度下面加一点。

半音

列表中带有#或b的就是半音,#为升,b为降。源自钢琴上的黑色键。见下图:

注意,7个全音只有5个半音。e和f之间,b和c之间是没有半音的。 那是不是钢琴做疵了某些半音弹不出来呢? 当然不是!

其实半音是一个很有误导性的词。因为音高多少是由频率决定的(严格的说是频率的对数—-好吧,还是不够严谨,领会精神就好),而半音和全音之间的频率差和两个全音(如果中间没有半音)之间是完全一样的。 也就是说d和#d之间的频率差距,和e和f之间的频率差距是一样的。

所以更严谨的说法是,一个八度之间有12个半音。其中七个(CDEFGAB)叫自然音,另外五个叫变化音。自然音之间一般是隔着两个半音(相隔两个半音可以叫距离为一个全音)。也有部分自然音之间(EF,BC)只隔一个半音。

升key

群众们喜闻乐见的升key指的是升半音。所以升12key可以提高一个八度。

八度

终于说到这个令人蛋疼的概念。众所周知”Do Re Mi fa So La Si”是七个音,那为何有八度之说呢?

原因很简单,在这个系统里,没有一度!

比如C D之间,这叫二度,C E之间叫三度,以此类推。非要说有一度那也是有的,C C就是了!

可是前面我们知道自然音的间距是不等的,那怎么办?所以就有了大小之分:C D之间差2key,所以叫大二度,E F之间差1key,所以叫小二度。以此类推。所以

小二度 = 1 key

大二度 = 2 key

小三度 = 3 key

大三度 = 4 key

纯四度 = 5 key

减五度 = 6 key

纯五度 = 7 key

小六度 = 8 key

大六度 = 9 key

小七度 = 10 key

大七度 = 11 key

纯八度 = 12 key

所有有人说“今天唱xx升了小二度”,意思是升了1key。

(减五度是什么玩艺?一头是半音,比如C – Gb)

三谱对比表及频率

国际谱

男唱谱

女唱谱

频率

C0

C1

C2

16.35

C#0/Db0

#C1

#C2

17.32

D0

D1

D2

18.35

D#0/Eb0

#D1

#D2

19.45

E0

E1

E2

20.6

F0

F1

F2

21.83

F#0/Gb0

#F1

#F2

23.12

G0

G1

G2

24.5

G#0/Ab0

#G1

#G2

25.96

A0

A1

A2

27.5

A#0/Bb0

#A1

#A2

29.14

B0

B1

B2

30.87

C1

C

C1

32.7

C#1/Db1

#C

#C1

34.65

D1

D

D1

36.71

D#1/Eb1

#D

#D1

38.89

E1

E

E1

41.2

F1

F

F1

43.65

F#1/Gb1

#F

#F1

46.25

G1

G

G1

49

G#1/Ab1

#G

#G1

51.91

A1

A

A1

55

A#1/Bb1

#A

#A1

58.27

B1

B

B1

61.74

C2

c

C

65.41

C#2/Db2

#c

#C

69.3

D2

d

D

73.42

D#2/Eb2

#d

#D

77.78

E2

e

E

82.41

F2

f

#F

87.31

F#2/Gb2

#f

F

92.5

G2

g

G

98

G#2/Ab2

#g

#G

103.83

A2

a

A

110

A#2/Bb2

#a

#A

116.54

B2

b

B

123.47

C3

c1

c

130.81

C#3/Db3

#c1

#c

138.59

D3

d1

d

146.83

D#3/Eb3

#d1

#d

155.56

E3

e1

e

164.81

F3

f1

f

174.61

F#3/Gb3

#f1

#f

185

G3

g1

g

196

G#3/Ab3

#g1

#g

207.65

A3

a1

a

220

A#3/Bb3

#a1

#a

233.08

B3

b1

b

246.94

C4

c2

c1

261.63

C#4/Db4

#c2

#c1

277.18

D4

d2

d1

293.66

D#4/Eb4

#d2

#d1

311.13

E4

e2

e1

329.63

F4

f2

f1

349.23

F#4/Gb4

#f2

#f1

369.99

G4

g2

g1

392

G#4/Ab4

#g2

#g1

415.3

A4

a2

a1

440

A#4/Bb4

#a2

#a1

466.16

B4

b2

b1

493.88

C5

c3

c2

523.25

C#5/Db5

#c3

#c2

554.37

D5

d3

d2

587.33

D#5/Eb5

#d3

#d2

622.25

E5

e3

e2

659.26

F5

f3

f2

698.46

F#5/Gb5

#f3

#f2

739.99

G5

g3

g2

783.99

G#5/Ab5

#g3

#g2

830.61

A5

a3

a2

880

A#5/Bb5

#a3

#a2

932.33

B5

b3

b2

987.77

C6

c4

c3

1046.5

C#6/Db6

#c4

#c3

1108.73

D6

d4

d3

1174.66

D#6/Eb6

#d4

#d3

1244.51

E6

e4

e3

1318.51

F6

f4

f3

1396.91

F#6/Gb6

#f4

#f3

1479.98

G6

g4

g3

1567.98

G#6/Ab6

#g4

#g3

1661.22

A6

a4

a3

1760

A#6/Bb6

#a4

#a3

1864.66

B6

b4

b3

1975.53

C7

c5

c4

2093

C#7/Db7

#c5

#c4

2217.46

D7

d5

d4

2349.32

D#7/Eb7

#d5

#d4

2489.02

E7

e5

e4

2637.02

F7

f5

f4

2793.83

F#7/Gb7

#f5

#f4

2959.96

G7

g5

g4

3135.96

G#7/Ab7

#g5

#g4

3322.44

A7

a5

a4

3520

A#7/Bb7

#a5

#a4

3729.31

B7

b5

b4

3951.07

C8

c6

c5

4186.01

C#8/Db8

#c6

#c5

4434.92

D8

d6

d5

4698.64

D#8/Eb8

#d6

#d5

4978.03

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