結(jié)合端點(diǎn)檢測(cè)的DTW樂(lè)譜跟隨算法研究.pdf

1、音頻分析是多媒體信息處理中一個(gè)重要的角色。音樂(lè)是由不同的樂(lè)音通過(guò)有組織、有規(guī)律的組合創(chuàng)造出來(lái)的藝術(shù),以演唱或演奏的形式表達(dá)人的思想情感,其內(nèi)容充滿(mǎn)意志,反映現(xiàn)實(shí)世界,人們的日常生活中離不開(kāi)音樂(lè)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,人們對(duì)計(jì)算機(jī)的要求也越來(lái)越高,希望在音樂(lè)演奏的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)識(shí)譜。樂(lè)譜跟隨是計(jì)算機(jī)識(shí)譜的重要組成部分,能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)算機(jī)收聽(tīng)現(xiàn)場(chǎng)演奏音樂(lè),跟蹤演奏音符最終確定其樂(lè)譜位置的功能。本文針對(duì)樂(lè)譜跟隨中動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整算法(DTW)時(shí)

2、間精確度不高并且無(wú)法檢測(cè)偏差音符的不足,提出DTW的改進(jìn)算法。
　　本文應(yīng)用了基本樂(lè)理、信號(hào)處理、模式識(shí)別等相關(guān)知識(shí),提出一種基于端點(diǎn)檢測(cè)與DTW算法的樂(lè)譜跟隨系統(tǒng)。其前端結(jié)合端點(diǎn)檢測(cè)算法,提取基于常數(shù)Q變換(CQT)的色度特征值,再將兩個(gè)音頻信號(hào)進(jìn)行比較,最終利用DTW算法實(shí)現(xiàn)演奏音頻與樂(lè)譜對(duì)齊功能,確定演奏音頻每一時(shí)刻具體演奏內(nèi)容。本文主要完成的工作包括如下幾個(gè)方面:
　　首先,將樂(lè)譜跟隨系統(tǒng)中基于時(shí)間分幀轉(zhuǎn)變?yōu)榛趩我?/p>

3、或和弦分幀,這樣不僅使算法不受節(jié)奏快慢的影響,具有更好的穩(wěn)健性,而且為系統(tǒng)檢測(cè)偏差音符奠定基礎(chǔ)。
　　其次,論文研究了樂(lè)譜跟隨領(lǐng)域中通常使用的色度特征值,并介紹了具體的算法。本文采用基于CQT的色度特征值,更符合音階頻率為指數(shù)分布的樂(lè)理特征,能更好地分辨低音區(qū)音階。
　　最后,將兩組特征值向量求歐氏距離,利用DTW算法計(jì)算最佳對(duì)齊路徑,通過(guò)對(duì)路徑的分析,確定演奏音頻每一時(shí)刻具體演奏內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,提出的算法在時(shí)間精確度上