基于MCU音樂節(jié)奏識別系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著計算機、多媒體等信息技術的發(fā)展，用計算機來模擬實現人類對音樂情感的感知成為很多學者積極研究的課題。其目的就是設計一種計算機算法，能夠自動從音樂中抽象出某些信號來表示人類對音樂情感的感覺。作為音樂靈魂的節(jié)奏，由于其在音樂情感表達中的重要性，節(jié)奏識別的研究受到了廣泛關注。
　　 通常意義上講，節(jié)奏就是音樂中交替出現的有規(guī)律的強弱、長短的現象。當人隨著音樂用手打拍子的時候，其實就是一個節(jié)奏提取的過程。但是，和人類簡單的打拍子過程相

2、比，計算機還很難做到準確無誤地提取音樂的節(jié)奏。目前在智能節(jié)奏檢測領域，有很多研究者提出了多種算法。其中大部分算法都是基于個人計算機或大型計算機處理系統(tǒng)，這些機器具有豐富的硬件資源，具備處理大量數據的能力，所以在節(jié)奏感知方面都有較高的檢測精度。但是，在小型的音樂控制系統(tǒng)中，用戶希望通過MCU系統(tǒng)實現音樂節(jié)奏提取和能量輸出，以較低的成本獲取較理想的控制效果。
　　 針對通過MCU系統(tǒng)實現音樂節(jié)奏提取和能量輸出的需求，本文構建了一個基

3、于MCU硬件的音樂節(jié)奏提取系統(tǒng)。從音樂信號的硬件提取電路以及信號預處理的策略，基于MCU硬件的音樂節(jié)奏提取、干擾消除、輸出能量控制算法等方面綜合考慮，構建了系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)和軟件算法。硬件系統(tǒng)包括緩沖放大模塊、模數轉換模塊、程控增益模塊和MCU最小系統(tǒng)，完成對輸入信號的預處理，使輸入的音頻信號與輸入到MCU的脈沖信號的頻率成比例。軟件算法建立在系統(tǒng)的硬件平臺上，對經過硬件系統(tǒng)處理得到的脈沖信號進行頻率測量和節(jié)奏提取，設計了基于MCU的音樂