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基于 Diffusion Model 的钢琴音色转换系统研究

声音 2026-01-15 v1 多媒体

摘要

我们提出了一种基于 Diffusion 架构的音色转换模型,旨在将各种乐器演奏的音乐精确转化为钢琴版本。该模型采用音高编码器(Pitch Encoder)和响度编码器(Loudness Encoder)提取音乐的音高与响度特征,作为 Diffusion Model 解码器的条件输入,以生成高质量的钢琴音色。案例分析结果表明,该模型在音高准确性和音色相似性方面表现优异,能够在不同音乐风格(古典、爵士、流行)和不同长度(从短片段到完整乐曲)间保持稳定的转换。特别是,即使在处理快速变化的音符和复杂的音乐结构时,该模型仍能保持高音质和准确性,展现出良好的泛化能力。此外,该模型具备实时音乐转换的潜力,适用于现场演出和数字音乐创作工具。未来研究将重点增强对响度动态的处理,并引入额外的音乐特征(如音色变化和节奏复杂性),以提升模型的适应性和表现力。我们计划探索该模型在其他音色转换任务中的应用潜力,例如将人声转换为乐器声音,或与 MIDI 数字钢琴集成,进一步拓展基于 Diffusion 的音色转换模型在音乐生成领域的应用范围。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.09333,
  title  = {Research on Piano Timbre Transformation System Based on Diffusion Model},
  author = {Chun-Chieh Hsu and Tsai-Ling Hsu and Chen-Chen Yeh and Shao-Chien Lu and Cheng-Han Wu and Bing-Ze Liu and Timothy K. Shih and Yu-Cheng Lin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.09333},
  year   = {2026}
}