鲁棒的音乐评分方法研究

发布时间：2017-10-12 08:29

  本文关键词：鲁棒的音乐评分方法研究

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【摘要】：随着人们物质生活水平的提高,人们对音乐的体验不再满足于倾听与欣赏,对音乐演唱及互动反馈上有了更多的要求。音乐评分集娱乐性和实用型性于一身,即符合人们精神生活需要,又能用于音乐教育领域。但现有的音乐评分方法存在结果不够客观,反馈不准确的问题,不利于用户歌唱水平的提高。因此,研究音乐评分方法,提高评分客观性、准确性具有重要意义。本文主要研究对歌声的音乐评分问题。在传统的旋律的音乐评分方法中,重点研究了音乐旋律的提取和旋律相似度计算等问题,对旋律的音乐评分中所存在的问题进行了一些改进。另外,基于音乐评分中对节奏针对性评估的缺失,引入了对音乐节奏的评分方法。本文主要的创新内容有以下几个方面:1、旋律的音乐评分研究了旋律的评分方法中的两个主要问题,旋律特征提取和旋律相似度比对算法。1)针对音乐评分中旋律提取不够准确,噪声鲁棒性差的问题,使用特征提取准确率更高的SHS算法提取旋律,并对其进行改进,通过提高旋律特征提取算法在噪声环境中的鲁棒性,而提高评分系统的鲁棒性。2)针对旋律相似度比对算法,动态时间规整算法无法实现子序列匹配,致使系统对评分音乐演唱完整性要求严格的问题,改进算法,实现子序列相似度匹配,降低对歌曲演唱完整性严格要求,提高评分方法在时间偏移、音符演唱缺失情况下的鲁棒性。3)针对于动态时间规整算法本身时间、空间复杂度高的问题,提出了改进方法,将算法空间复杂度从O(MN)降低至O(N),采用灵活的阈值判别机制,显著的降低了计算复杂度。2、节奏的音乐评分引入对音乐节奏的针对性评估。从语音识别的声学模型出发,使用频率强度曲线作为模型训练和识别的语音特征,同时,从声学原理出发,合理地选取特征数据,训练,构建基于节奏的抢拍、合拍和慢拍三种统计模型。设计了基于对三种模型的识别,实现对演唱歌曲的节奏评估的评分机制。
【关键词】：音乐评分 音高检测 动态时间规整 声学模型
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：J605
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-17
• 1.1 选题的意义和背景10-11
• 1.2 国内外研究现状11-15
• 1.2.1 相关技术研究现状11-13
• 1.2.2 现有的音乐评分系统13-15
• 1.3 本文的主要研究内容15-16
• 1.4 论文的章节安排16-17
• 第二章 音乐评分基础17-32
• 2.1 基础知识17-23
• 2.1.1 乐理基础18-19
• 2.1.2 音频特征19-20
• 2.1.3 音乐数字化20-23
• 2.2 音乐评分架构23-24
• 2.3 特征表示方法24-25
• 2.3.1 音符序列24-25
• 2.3.2 音高序列25
• 2.4 评分模板库的建立25-26
• 2.5 评分特征的提取26-30
• 2.5.1 基音周期估计26-29
• 2.5.2 平滑处理29-30
• 2.5.3 音符切分30
• 2.6 音乐特征匹配30-31
• 2.7 小结31-32
• 第三章 基于旋律的音乐评分方法32-58
• 3.1 引言32-33
• 3.2 预处理33-36
• 3.3 音量特征提取36-38
• 3.4 音高特征提取38-41
• 3.4.1 SHS算法38-39
• 3.4.2 SHS算法的改进39-40
• 3.4.3 后处理40-41
• 3.5 相似度匹配算法41-49
• 3.5.1 DTW算法41-45
• 3.5.2 DTW算法的深入分析45
• 3.5.3 DTW算法的改进45-49
• 3.6 旋律评分机制49-50
• 3.7 实验结果50-57
• 3.7.1 基本频率提取算法实验50-51
• 3.7.2 DTW改进实验51-54
• 3.7.3 评分系统噪声鲁棒性实验54-55
• 3.7.4 评分系统客观性实验55-57
• 3.8 小结57-58
• 第四章 基于节奏的音乐评分方法58-70
• 4.1 引言58
• 4.2 音乐的节奏分析58
• 4.3 音乐节奏评分方法58-66
• 4.3.1 节奏评估思想59-60
• 4.3.2 整体框架60-61
• 4.3.3 音乐节奏模型61-66
• 4.4 实验结果66-69
• 4.4.1 节奏评分可靠性实验67-68
• 4.4.2 节奏评分客观性实验68-69
• 4.5 小结69-70
• 第五章 总结与展望70-72
• 5.1 论文工作总结70-71
• 5.2 研究工作展望71-72
• 致谢72-73
• 参考文献73-77

【参考文献】

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1 赵芳;吴亚栋;宿继奎;;基于音轨特征量的多音轨MIDI主旋律抽取方法[J];计算机工程;2007年02期

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本文编号：1017702