Applied AI
Auralis · 人声音准与旋律训练工具
实时音高检测 · 曲谱练习 · 本地反馈
在浏览器内完成标准音模唱、实时音高追踪与旋律练习,将声音转换为可视化曲线,并结合音准、有效发声覆盖率和换音时序提供练习反馈。
Auralis 是基于浏览器的音准与旋律训练工具:通过标准音、实时音高曲线和曲谱跟唱形成“听音—模唱—观察—重练”的闭环,支持片段选择、移调、循环及练习记录。日常练习无需账号或应用服务器,声音在设备内实时分析,不录制、不上传。
技术架构
前端采用 TypeScript 与 Vite,核心由浏览器 Web Audio、Pitchy 音高估计、曲谱解析和本地存储组成。实时声音分析与可视化围绕同一份练习状态工作,标准音与节拍由本地合成音色提供;钢琴、手风琴风格音色均非乐器录音采样。
音频采集与音高估计
麦克风授权后获取时域采样,经数字输入增益、音量门限、音域与可信度条件筛选,再估计基频。系统将频率映射为音名及音分偏差:实时音准仪参考最近标准音,模唱与曲谱练习参考当前目标音,避免混用评价基准。
曲线纵轴依据最近一段声音自动调整,保留跨八度轨迹,稳定后再收窄音域。分析窗口与更新频率可配置;可视化和读数按需刷新,兼顾响应、计算量与多端显示。
自动收音校准分为环境采样和试唱采样,依据原始 RMS 统计推荐数字增益与门限,再交由用户预览确认。它不校准麦克风硬件,也不等同于音准评价。
曲谱转换与练习调度
MusicXML、MXL、MIDI、项目 JSON 与手动简谱被转换为统一的单旋律音符序列,保留音高、休止与时值。复杂声部按明确规则简化,导入后可逐音核对与试听。
练习调度支持示范、预备拍、节拍器、速度调整、半音移调、片段选择和循环。反馈分别计算有效音高期间的命中率、有效发声覆盖率及换音平均时间偏差,避免将未检测到人声误计为唱准。
识谱与本地记录
- 简谱图片与 PDF:Tesseract.js 在浏览器生成 OCR 文字草稿,PDF 由 PDF.js 处理;识别结果需对照原谱校正后导入。
- 五线谱扩展:可选连接 Audiveris 识谱服务,与静态前端分开部署;只有选择该服务时才会将曲谱发送至指定地址。
- 练习记录:保存最近完成的曲谱练习与最近七天概览,支持带原速度、移调及片段重练,曲谱和记录可通过 JSON 导入导出。浏览器本地存储不提供自动跨设备同步。
工程边界
检测针对独唱单旋律,伴奏、多人声音、噪声和扬声器回传会影响结果;音准与节奏指标用于日常练习,未经专业考试评分标定。麦克风需 HTTPS 安全环境及用户授权,不同设备和蓝牙音频的延迟需实际校准。
在线体验与源码
原创代码采用 MIT 许可;当前仓库版本为 v0.2.0。