音符识别算法研究

发布时间：2017-12-10 05:04

  本文关键词：音符识别算法研究

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【摘要】：音符识别系统的研究早在20世纪70年代就开始了,第一个识别系统出现在1975年,那时候的系统已经能够处理比较复杂的钢琴作品。但是这些还是不太成熟。并且,在音乐创作领域,很多作曲人士接触到一些语音识别应用软件,结合对计算机的直观感受,他们提出一个设想:如果能够使用计算机来自动识别演奏的乐曲并能自动完成乐谱创作,将会使他们的创作效率得到很大的提高,并能极大的发挥创作灵感,改变目前因为手稿写乐谱的不便而导致创作效率低甚至影响灵感发挥的不良状况。本文先从浅入深的概括了基本乐理知识,包括音乐中的各种声音的含义。并从声音过渡到了律,阐述了十二音平均律的原理和钢琴的音符特征。然后根据传统的利用短时平均能量,短时平均过零率端点检测方法论证钢琴音符识别的技术可行性。在传统方法基础之上利用高频分量的方法进行端点检测,降低了频谱泄露的风险,精确了识别的准确度。接下来进行音符的特征提取,从傅里叶变换分析音符的频谱入手,讨论了实际应用中FFT补零的问题。之后从得到频谱中检测各个峰值频点的信息,进行谐波结构的分析。给出了分析方法的流程,由于本文的应用环境中,没有学习样本来帮助音高判断,仅仅由十二平均律进行判断,文中设想了先记录整段音乐中的所有相同音符的谐波结构,然后进行谐波结构的统计以了解该钢琴的整体谐波特性。系统使用C#开发,实验用例既有自然的钢琴演奏也有MIDI生成的钢琴演奏,曲子风格有快有慢,还有多个声部的混合,结果表明从听感上均能取得比较好的效果,论文最后对实验结果进行了分析尽管音符识别是可行的。整体上本文对音符识别系统的研究进行了整理和总结。完成基本系统的设计和开发,最后通过实验验证了该音符识别系统的设计可行性。
【学位授予单位】：湖北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN912.34

【参考文献】

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本文编号：1273209