音乐交互方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种音乐交互方法及系统，其中，所述方法包括，获取用户对当前播放的音乐曲目的敏感信号；获取与所述音乐曲目对应的音乐信号；将所述敏感信号和所述音乐信号进行分析，获取所述敏感信号和所述音乐信号的相关系数；将所述相关系数与预设第一阈值进行比较，若所述相关系数大于等于所述第一阈值，则确定所述用户喜欢当前播放的音乐曲目。上述方法简化现有技术中判断用户对音乐曲目喜欢的过程，且提高识别用户对音乐曲目喜欢的准确率。
【专利说明】音乐交互方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及音乐交互技术，尤其涉及一种音乐交互方法及系统。
【背景技术】
[0002]随着现代社会的发展，音乐成为人们日常生活中不可缺少的元素。然而音乐的种类和数量越来越多，在欣赏音乐的时候，播放器无法自动寻找满足用户需求的曲目，进而降低了用户体验。举例来说，用户在开车时，若播放器位于口袋中，使得用户无法及时更换播放器中自己喜欢的音乐曲目。
[0003]为此，现有技术中提出一种对播放器中的音乐曲目进行自动切换的方法，例如，通过情感分析技术从用户面部的表情、生理指标等方面获取用户的心情信息，根据用户心情信息判断用户对播放器中当前播放的音乐曲目是否喜欢，进而实现自动切换播放器的音乐曲目。也就是说，现有技术中的情感分析是通过图像和各种生理参数来确定用户对音乐曲目的喜欢程度。
[0004]然而，当用户在进行剧烈运动时，生理参数会发生明显的变化，导致识别用户的心情信息不准确。此外，上述识别用户心情信息的过程非常复杂，且根据用户的心情信息确定用户对音乐曲目的喜欢的准确率低。
【发明内容】
[0005]针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种音乐交互方法及系统，用于简化现有技术中判断用户对音乐曲目喜欢的过程，且提高识别用户对音乐曲目喜欢的准确率。
[0006]第一方面，本发明提供一种音乐交互方法，包括:
[0007]获取用户对当前播放的音乐曲目的敏感信号；
[0008]获取与所述音乐曲目对应的音乐信号；
[0009]将所述敏感信号和所述音乐信号进行分析，获取所述敏感信号和所述音乐信号的相关系数；
[0010]将所述相关系数与预设第一阈值进行比较，若所述相关系数大于等于所述第一阈值，则确定所述用户喜欢当前播放的音乐曲目。
[0011]可选地，所述获取用户对当前播放的音乐曲目的敏感信号，包括:
[0012]在播放所述音乐曲目时，采集所述用户的多个第一肌电信号；
[0013]将所述多个第一肌电信号求平均，得到第二肌电信号；
[0014]采用滑动窗口方式获取所述第二肌电信号中的至少一个敏感信号。
[0015]可选地，所述将所述多个第一肌电信号求平均，得到第二肌电信号之前，所述方法还包括:
[0016]去除所述多个第一肌电信号中的噪声，得到去除噪声的多个第一肌电信号；
[0017]将所述多个第一肌电信号求平均，得到第二肌电信号，包括:
[0018]将所述去除噪声的多个第一肌电信号求平均，得到第二肌电信号。[0019]可选地，所述采用滑动窗口方式获取所述第二肌电信号中的至少一个敏感信号，包括:
[0020]获取所述第二肌电信号幅值的绝对值的平均值，得到第二阈值；
[0021]采用长度为Xlms的滑动窗口间隔X2ms在所述第二肌电信号的时间范围内进行滑动，得到N个子窗口 ；
[0022]获取每一子窗口对应区域的第二肌电信号幅值的绝对值的平均值，得到每一子窗口对应区域的第一数值；
[0023]若所述第一数值大于等于所述第二阈值，则将大于等于所述第二阈值的第一数值所属的子窗口的起始时间作为一个敏感信号的起始时间；
[0024]将每一敏感信号的起始时间增加Mms作为该敏感信号的终止时间，得到所述第二肌电信号的敏感信号；
[0025]其中，X2小于等于X1，X1小于第二肌电信号的持续时间段，所述N为正常数，所述M小于等于10s。
[0026]可选地，所述第二阈值随着所述第二肌电信号的持续时间段的变化而变化。
[0027]可选地，所述获取与所述音乐曲目对应的音乐信号，包括:
[0028]在播放所述音乐曲目时，采集所述音乐曲目的音乐信号；
[0029]去除所述音乐信号中的噪声，得到去除噪声的音乐信号。
[0030]可选地，所述获取用户对当前播放的音乐曲目的敏感信号之后，还包括:
[0031 ] 获取所述敏感信号的特征信息；
[0032]所述获取与所述音乐曲目对应的音乐信号之后，还包括:
[0033]获取所述音乐信号的特征信息；
[0034]所述将所述敏感信号和所述音乐信号进行分析，获取所述敏感信号和所述音乐信号的相关系数，包括:
[0035]将所述敏感信号的特征信息和所述音乐信号的特征信息进行分析，获取所述敏感信号和所述音乐信号的相关系数。
[0036]可选地，所述将所述敏感信号的特征信息和所述音乐信号的特征信息进行分析，具体为:
[0037]将所述敏感信号的特征信息和所述音乐信号的特征信息进行典型相关分析。
[0038]第二方面，本发明提供一种音乐交互系统，包括:
[0039]第一获取单元，用于获取用户对当前音乐曲目的敏感信号；
[0040]第二获取单元，用于获取与所述音乐曲目对应的音乐信号；
[0041]相关系数获取单元，用于将所述敏感信号和所述音乐信号进行分析，获取所述敏感信号和所述音乐信号的相关系数；
[0042]比较单元，用于将所述敏感信号和所述音乐信号进行分析；
[0043]确定单元，用于在所述比较单元中确定所述相关系数大于等于所述第一阈值，则确定所述用户喜欢当前播放的音乐曲目。
[0044]可选地，所述第一获取单元，具体用于
[0045]在播放所述音乐曲目时，采集所述用户的多个第一肌电信号；
[0046]将所述多个第一肌电信号求平均，得到第二肌电信号；[0047]采用滑动窗口方式获取所述第二肌电信号中的至少一个敏感信号。
[0048]由上述技术方案可知，本发明的音乐交互方法及系统，通过获取用户对当前播放的音乐曲目的敏感信号，以及音乐曲目对应的音乐信号，进而对敏感信号和音乐信号进行分析，获得与预设的第一阈值进行比较的相关系数，在相关系数大于第一阈值时，可确定用户喜欢当前播放的音乐曲目，由此，可简化现有技术中判断用户对音乐曲目喜欢的过程，同时提高了识别用户对音乐曲目喜欢的准确率。
【专利附图】
【附图说明】
[0049]图1A为本发明一实施例提供的音乐交互方法的流程示意图；
[0050]图1B为本发明一实施例提供的音乐信号的示意图；
[0051]图2为本发明另一实施例提供的音乐交互方法的流程示意图；
[0052]图3为本发明另一实施例提供的音乐交互方法的流程示意图；
[0053]图4为本发明一实施例提供的音乐交互系统的结构示意图；
[0054]图5为本发明另一实施例提供的音乐交互系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0055]下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0056]图1A示出了本发明一实施例提供的音乐交互方法的流程示意图，如图1A所示，本实施例的音乐交互方法如下所述。
[0057]101、获取用户对当前播放的音乐曲目的敏感信号。
[0058]可理解的是，本实施例中的敏感信号可为用户在听音乐过程中用户的肌电信号中对该音乐曲目敏感的部分信号。
[0059]也就是说，用户在听音乐过程中，可获取用户的肌电信号，根据肌电信号判断用户对当前播放的音乐曲目的喜好程度。
[0060]若用户对播放的某一音乐曲目喜欢，则会做出相应的动作/手势，相应地，采取的肌电信号则发生较大变化，将肌电信号中发生较大变化的部分提取作为用户对该音乐曲目的敏感信号。
[0061]102、获取与所述音乐曲目对应的音乐信号。
[0062]举例来说，可通过麦克风如移动终端中内置的播放装置收集当前播放的音乐曲目的音乐信号。
[0063]参照图1B所示，图1B示出了一种音乐信号的波形示意图。应理解的是，本实施例中音乐信号的波形可不固定，可理解为现有的任意电子信号。此外，若音乐曲目的节奏感非常强，则该音乐曲目对应的音乐信号变化的周期性则会非常明显。
[0064]103、将所述敏感信号和所述音乐信号进行分析，获取所述敏感信号和所述音乐信号的相关系数。
[0065]举例来说，可将敏感信号和音乐信号进行典型性相关分析(CCA)，进而获得敏感信号和音乐信号的相关系数。
[0066]104、将所述相关系数与预设第一阈值进行比较，若所述相关系数大于等于所述第一阈值，则确定所述用户喜欢当前播放的音乐曲目。
[0067]当然，若相关系数小于第一阈值，则可理解用户不是很喜欢当前播放的音乐曲目。
[0068]应说明的是，该处的第一阈值可为经验值，通过多次实验验证的一个与相关系数进行比较的数值。
[0069]本实施例的音乐交互方法，通过获取用户对当前播放的音乐曲目的敏感信号，以及音乐曲目对应的音乐信号，进而对敏感信号和音乐信号进行分析，获得与预设的第一阈值进行比较的相关系数，在相关系数大于第一阈值时，可确定用户喜欢当前播放的音乐曲目，由此，可简化现有技术中判断用户对音乐曲目喜欢的过程，同时提高了识别用户对音乐曲目喜欢的准确率。
[0070]图2示出了本发明一实施例提供的音乐交互方法的流程示意图，如图2所示，本实施例的音乐交互方法如下所述。
[0071]201、在播放所述音乐曲目时，采集所述用户的多个第一肌电信号。
[0072]举例来说，可采用肌电采集器采集用户在听音乐曲目时的多个第一肌电信号。
[0073]通常，可在音乐曲目播放时，采集用户手臂上不同区域的至少八个第一肌电信号。
[0074]202、将所述多个第一肌电信号求平均，得到第二肌电信号。
[0075]可选地，在将多个第一肌电信号求平均的步骤之前，可去除多个第一肌电信号中的噪声，得到去除噪声的多个第一肌电信号；
[0076]相应地，上述的步骤202可为下述的图中未示出的步骤202’:
[0077]202’、将所述去除噪声的多个第一肌电信号求平均，得到第二肌电信号。
[0078]203、采用滑动窗口方式获取所述第二肌电信号中的至少一个敏感信号。
[0079]举例来说，步骤203可包括下述的图中未示出的子步骤2031至子步骤2033:
[0080]2031、获取所述第二肌电信号幅值的绝对值的平均值，得到第二阈值。
[0081]在本实施例中，所述第二阈值随着所述第二肌电信号的持续时间段的变化而变化。
[0082]举例来说，某一音乐曲目播放时，采集的第二肌电信号的持续时间段为Os至5s，则第二阈值为0s_5s时间段内第二肌电信号幅值的绝对值的平均值；
[0083]若采集的第二肌电信号的时间段延长，如从5s延长至10s，即第二肌电信号的持续时间段为Os至10s，则第二阈值为Os-1Os时间段内第二肌电信号幅值的绝对值的平均值。
[0084]2032、采用长度为Xlms的滑动窗口间隔X2ms在所述第二肌电信号的时间范围内进行滑动，得到N个子窗口。
[0085]在本实施例中，X2小于等于XI，Xl小于第二肌电信号的持续时间段，所述N为正常数。
[0086]举例来说，X2可为60ms、80ms、IOOms等，Xl可为30ms、40ms、60ms等。本实施例仅对X2、X1的数值进行举例说明，不对其进行限定，其X2、X1的数值可根据实际需要设置。
[0087]上述N的值可根据X2、Xl的数值确定。
[0088]2033、获取每一子窗口对应区域的第二肌电信号幅值的绝对值的平均值，得到每一子窗口对应区域的第一数值；
[0089]2034、若所述第一数值大于等于所述第二阈值，则将大于等于所述第二阈值的第一数值所属的子窗口的起始时间作为一个敏感信号的起始时间；
[0090]2035、将每一敏感信号的起始时间增加Mms作为该敏感信号的终止时间，得到所述第二肌电信号的敏感信号；
[0091]所述M小于等于10s，优选4s。
[0092]204、在播放所述音乐曲目时，采集所述音乐曲目的音乐信号。
[0093]可选地，去除所述音乐信号中的噪声，得到去除噪声的音乐信号。
[0094]205、将所述敏感信号和所述音乐信号进行典型性相关分析分析，获取所述敏感信号和所述音乐信号的相关系数。
[0095]应说明的是该步骤205中的音乐信号均为去除噪声的音乐信号。
[0096]举例来说，可获取敏感信号的特征信息和音乐信号的特征信息进行分析，进而获取敏感信号和音乐信号的相关系。
[0097]在具体应用中，可获取所述敏感信号的包络特征，以及获取所述音乐信号的包络特征；
[0098]相应地，可将所述敏感信号的包络特征和所述音乐信号包络特征进行分析，获取所述敏感信号和所述音乐信号的相关系数。
[0099]例如，可将所述敏感信号的包络特征和所述音乐信号包络特征进行典型相关分析，获取所述敏感信号和所述音乐信号的相关系数。
[0100]206、将所述相关系数与预设第一阈值进行比较，若所述相关系数大于等于所述第一阈值，则确定所述用户喜欢当前播放的音乐曲目。
[0101]当然，若相关系数小于第一阈值，则可确定用户不是很喜欢当前播放的音乐曲目。
[0102]本实施例的音乐交互方法，能够简化现有技术中判断用户对音乐曲目喜欢的过程，同时提高了识别用户对音乐曲目喜欢的准确率。
[0103]在本发明中，由于当用户在欣赏自己喜欢的音乐时，会根据音乐的节律进行相应的类似节拍样的行为，节拍的频率和音乐的频率会有一定程度上的关联。由此，通过采集用户对音乐敏感的肌电信号和音乐信号，进行匹配可获知用户对音乐是否喜欢。
[0104]图3示出了本发明一实施例提供的音乐交互方法的流程示意图，如图3所示，本实施例的音乐交互方法如下所述。
[0105]301、在播放器中播放某一音乐曲目时，采集用户听取对该音乐曲目过程中的多个第一肌电信号SI。
[0106]举例来说，可将表面肌电信号采集装置设置于人体前臂肌肉群表面，通过表面肌电信号采集装置获得多个通道的第一肌电信号。
[0107]通常可获取8个通道的第一肌电信号。
[0108]302、去除所述多个第一肌电信号SI的噪声,并将去除噪声的多个第一肌电信号SI求平均，得到第二肌电信号S2。
[0109]举例来说，可对每一肌电信号进行如下的去除噪声处理:
[0110]针对每一肌电信号，采用50HZ的工频干扰进行陷波，使用FIR滤波器进行高通滤波处理，得到去除噪声的第一肌电信号。
[0111]303、获取第二肌电信号S2中的敏感信号S3。
[0112]具体地，对第二肌电信号S2进行滑动窗处理，确定敏感信号的起始时间tstart和结束时间tmd。
[0113]例如，首先，计算第二肌电信号S2幅值的绝对值的平均值Lstart，将平均值Lstart作为第二阈值；
[0114]其次，采用长度为60ms的滑动窗间隔30ms在第二肌电信号S2的时间段内进行滑动，得到N个子窗口 #为正常数；
[0115]然后，计算每个子窗口对应区域的第二肌电信号幅值的绝对值的平均值，得到L(N)；
[0116]再者，比较L(N)与第二阈值Lstart的大小，若L(N)≥Lstart,则将L (N)所属的子窗口的起始时间作为敏感信号的开始时间tstart，可将tmd = tstart+4s作为敏感信号的结束时间。N取正常数。
[0117]应说明的是，这里的4s为一个经验值，该处举例说明，可不一定是4s，可选用其他参数。
[0118]由上述方式，可获取到第二肌电信号内的至少一个敏感信号。
[0119]由于一首音乐通常为2至5分钟，由此，与一首音乐对应的第二肌电信号内通常有多个敏感信号。
[0120]304、提取敏感信号S3中的包络特征。
[0121]305、米集上述音乐曲目对应的音乐信号S5。
[0122]举例来说，可通过外置麦克风或内置麦克风收集音乐曲目对应的音乐信号。
[0123]306、对所述音乐信号S5去除噪声，并获取去除噪声的音乐信号S5的包络特征。
[0124]举例来说，可对音乐信号S5进行50HZ的工频干扰进行陷波，并使用FIR滤波器进行高通滤波，进而得到去除噪声的音乐信号。
[0125]307、将所述敏感信号的包络特征和去除噪声的音乐信号S5的包络特征进行典型相关分析(Canonical Correlation Analysis,简称 CCA),得到相关系数 P。
[0126]308、比较相关系数与预设的第一阈值的大小，若相关系数大于等于预设的第一阈值，则确定用户喜欢当前播放的音乐。
[0127]当然，若相关系数小于第一阈值，则说明用户不喜欢当前播放的音乐。
[0128]另外，在具体应用中，还对上述方法进行了实验，例如，对2名受试者分别进行了测试。每个受试听10个歌曲，根据上述方法得到结果，然后2名受试者写下自己到底爱不爱听这个歌曲的结果，如下表一和表二所示。
[0129]表一
【权利要求】
1.一种音乐交互方法，其特征在于，包括: 获取用户对当前播放的音乐曲目的敏感信号； 获取与所述音乐曲目对应的音乐信号； 将所述敏感信号和所述音乐信号进行分析，获取所述敏感信号和所述音乐信号的相关系数； 将所述相关系数与预设第一阈值进行比较，若所述相关系数大于等于所述第一阈值，则确定所述用户喜欢当前播放的音乐曲目。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取用户对当前播放的音乐曲目的敏感信号，包括: 在播放所述音乐曲目时，采集所述用户的多个第一肌电信号； 将所述多个第一肌电信号求平均，得到第二肌电信号； 采用滑动窗口方式 获取所述第二肌电信号中的至少一个敏感信号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述多个第一肌电信号求平均，得到第二肌电信号之前，所述方法还包括: 去除所述多个第一肌电信号中的噪声，得到去除噪声的多个第一肌电信号； 将所述多个第一肌电信号求平均，得到第二肌电信号，包括: 将所述去除噪声的多个第一肌电信号求平均，得到第二肌电信号。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用滑动窗口方式获取所述第二肌电信号中的至少一个敏感信号，包括: 获取所述第二肌电信号幅值的绝对值的平均值，得到第二阈值； 采用长度为Xlms的滑动窗口间隔X2ms在所述第二肌电信号的时间范围内进行滑动，得到N个子窗口； 获取每一子窗口对应区域的第二肌电信号幅值的绝对值的平均值，得到每一子窗口对应区域的第一数值； 若所述第一数值大于等于所述第二阈值，则将大于等于所述第二阈值的第一数值所属的子窗口的起始时间作为一个敏感信号的起始时间； 将每一敏感信号的起始时间增加Mms作为该敏感信号的终止时间，得到所述第二肌电信号的敏感信号； 其中，X2小于等于X1，X1小于第二肌电信号的持续时间段，所述N为正常数，所述M小于等于10s。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二阈值随着所述第二肌电信号的持续时间段的变化而变化。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取与所述音乐曲目对应的音乐信号，包括: 在播放所述音乐曲目时，采集所述音乐曲目的音乐信号； 去除所述音乐信号中的噪声，得到去除噪声的音乐信号。
7.根据权利要求1至6任一所述的方法，其特征在于，所述获取用户对当前播放的音乐曲目的敏感信号之后，还包括: 获取所述敏感信号的特征信息；所述获取与所述音乐曲目对应的音乐信号之后，还包括: 获取所述音乐信号的特征信息； 所述将所述敏感信号和所述音乐信号进行分析，获取所述敏感信号和所述音乐信号的相关系数，包括: 将所述敏感信号的特征信息和所述音乐信号的特征信息进行分析，获取所述敏感信号和所述音乐信号的相关系数。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述将所述敏感信号的特征信息和所述音乐信号的特征信息进行分析，具体为: 将所述敏感信号的特征信息和所述音乐信号的特征信息进行典型相关分析。
9.一种音乐交互系统，其特征在于，包括: 第一获取单元，用于获取用户对当前音乐曲目的敏感信号； 第二获取单元，用于获取与所述音乐曲目对应的音乐信号； 相关系数获取单元，用于将所述敏感信号和所述音乐信号进行分析，获取所述敏感信号和所述音乐信号的 相关系数； 比较单元，用于将所述敏感信号和所述音乐信号进行分析； 确定单元，用于在所述比较单元中确定所述相关系数大于等于所述第一阈值，则确定所述用户喜欢当前播放的音乐曲目。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述第一获取单元，具体用于 在播放所述音乐曲目时，采集所述用户的多个第一肌电信号； 将所述多个第一肌电信号求平均，得到第二肌电信号； 采用滑动窗口方式获取所述第二肌电信号中的至少一个敏感信号。
【文档编号】A61B5/0488GK103996405SQ201410234584
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年5月29日 优先权日:2014年5月29日
【发明者】高小榕, 徐超立, 黄肖山, 林科, 王东兵 申请人:清华大学