一种MATLAB软件对乐音识别自动配置的分析研究.pdfVIP

2015年 l2月 机械设计与制造工程 Dec．2015 第44卷第 12期 MachineDesignandManufacturingEngineering Vo1．44No．12 DOI：10．3969／j．issn．2095—509X．2015．12．019 一 种 MATLAB软件对乐音识别 自动配置的分析研究 李啸凤 (广东科技学院继续教育学院，广东 东莞 523000) 摘要：为了给乐器演奏的旋律 自动配置和声，给出了乐音识别、预处理和和声构造功能实现的思 路和方法，借助MATLAB软件，详细阐述了钢琴单音旋律 自动产生和谐的多音色和声的整个流 程，最后通过一段钢琴单音旋律 《小星星》进行仿真实验，结果显示具有 良好的实用性。 关键词：MATLAB；乐音识别；和声理论；自动配置 中图分类号：TP29 文献标志码 ：A 文章编号：2095—509X(2015)12～0070—04 在计算机技术和电子音乐技术 日益成熟的今 通过计算机系统储存为基于音学信号的wav格式 天，如何利用这些技术进行特征提取、乐音识别以 音频数据，借助于 MATLAB软件对该音频文件进 及辅助音乐创作已经成为人们研究的热点，并取得 行音高、音色、音强及节奏的分析，并判别其调性 ， 了一些研究成果。在国外，SundbergTjernlund 从而配置出与该曲旋律相匹配的和声音频文件 ，而 于 1970年就进行 了单音 自动识别实验；1977年 后将其与原钢琴音频进行叠加，衍生出和谐的多音 Moorer完善了乐音识别计算机系统，但适用范围有 色和声，实现 良好的播放效果。同时根据乐音单音 限；1987年 DannenbergMont—Reynaud研发 了 符信号频域内的平稳性，并结合乐音识别的包络波 一 种可对乐音进行实时识别、跟踪的系统，由此乐 形、快速傅里叶变换、频谱分析、除噪声、十二平均 音识别技术进入了实用化研究阶段。在国内，许鹏 律、调式、调性、和声等相关技术和算法，设计 进于2011年利用 MATLAB和c语言混合编程完 MATLAB软件对乐音识别 自动配置的流程，如图1 成算法测试，提升了乐音特征提取的精确度；杨若 所示。 方于2011年探讨了如何借助 MATLAB实现乐音 相关乐器演奏的旋律 识别与 自动配置和声的功能；王婷于2012年对乐 音识别算法及 iOS平台的音频处理、交互式可视化 录音并存储：~Jjwav文件 技术等进行了理论和实践研究。 乐音信号预处理 为了进一步完善乐音识别 自动配置和声的功 能，本文将乐音识别技术和MATLAB软件相结合， 端点检测 lI噪声消除 ll单音符分割 以乐器演奏旋律 自动配置和声为核心内容，综合运 用傅里叶变换 、频谱分析、和声配置以及 MATLAB 乐音分析 、和声构造 软件强大的矩阵分析、处理和作图功能，进行乐音 和声音频文件 三{成 识别智能配置系统的开发和研究。以钢琴乐音 图1 MATLAB软件乐音识别 自动配置流程图 《小星星》为例进行实验，获得的仿真效果良好。 2 MATLAB软件对乐音识别 自动配置和声