樂器音色特征的分析.pdf

1、樂器音色的分類研究是探索樂器音色本質(zhì)的基礎(chǔ)。由于樂器發(fā)聲機(jī)理的差別、音色衡量的不確定性以及人類對(duì)人耳聽覺感知過程認(rèn)識(shí)的有限性，使得樂器音色的研究處于一個(gè)瓶頸階段。本文主要從時(shí)域、頻域和倒頻域三個(gè)方面對(duì)樂器單音的音色特征進(jìn)行研究。
　　 時(shí)域方面，通過對(duì)樂器單音時(shí)域包絡(luò)的研究，將一個(gè)單音的時(shí)域包絡(luò)分成五段并分別計(jì)算每段占整個(gè)單音長度的比值作為時(shí)域特征一時(shí)域包絡(luò)分段比。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在樂器家族內(nèi)，該特征的分類結(jié)果較好。
　　

2、 頻域方面，通過短時(shí)傅里葉變換(STFT)、常Q變換(CQT)和修正的常Q變換(MCQT)得到三種不同的頻譜，然后分別計(jì)算三種頻譜的譜寬、譜偏態(tài)、譜峰態(tài)、譜質(zhì)心、譜滾降和譜通量的均值和標(biāo)準(zhǔn)差作為頻域特征參數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，CQT譜的頻域特征參數(shù)組合總體的分類結(jié)果最好，而MCQT譜的頻域特征參數(shù)組合在樂器家族內(nèi)的分類結(jié)果最好。
　　 倒頻域方面，共得到五種倒頻域特征。分別基于STFT譜、CQT譜和MCQT譜計(jì)算相應(yīng)的實(shí)倒譜，再分別

3、將STFT譜和CQT譜結(jié)合聽覺感知特性，計(jì)算了基于STFT的Mel倒譜系數(shù)(MFCC)和基于COT的MFCC。從各倒頻域特征取某些維數(shù)在相同樂器不同音高以及不同樂器相同音高間的相似性分析、各倒頻域特征取不同維數(shù)用來分類的結(jié)果兩個(gè)角度得出基于STFT的實(shí)倒譜第1～25維、基于CQT的實(shí)倒譜第1～7維、基于STFT的MFCC第1～12維和基于CQT的MFCC第1～12維較有利于音色分類，而基于MCQT的實(shí)倒譜的高維部分和低維部分區(qū)分音色的能