本文關(guān)鍵詞：鋼琴音樂的多基頻估計研究

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【摘要】：互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展使音樂得以廣泛傳播,有效的提取、檢索、組織音樂信息的方法,即音樂信息檢索的研究受到了學(xué)術(shù)界和信息界的廣泛關(guān)注。多基頻估計是音樂信息檢索領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一,基本任務(wù)是估計復(fù)調(diào)音樂中同時發(fā)聲的多個音符,從而得到每個音符基頻值、起始時間和終止時間的信息。目前的多基頻估計方法還不能滿足實(shí)際需求,因此對多基頻估計方法的進(jìn)一步研究顯得尤為重要。本文以鋼琴這種多聲部樂器的復(fù)調(diào)音樂為研究對象。在基于非負(fù)矩陣分解的多基頻估計方法的框架下,對音樂信號的時頻表示、音符字典構(gòu)建和譜分解算法進(jìn)行了分析,研究采用基于多原子音符字典的,l_(p,q)~q范數(shù)塊稀疏約束的非負(fù)矩陣分解算法,有效提高了單幀信號多基頻估計的準(zhǔn)確性;最后在非負(fù)矩陣分解的基礎(chǔ)上研究直接在音符事件層而不是信號幀層面上的多基頻估計方法。主要研究工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:1、對音樂信號分析中常見的多分辨率時頻表示常數(shù)Q變換(CQT)進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)雖然CQT在低頻具有較高的頻率分辨率,但同時也導(dǎo)致時間分辨率降低,首次引入變Q變換作為多基頻估計音樂信號時頻表示的工具,它相比CQT在相同的頻率分辨率下有更好的時間分辨率,和高效的系數(shù)計算。2、研究基于單原子和多原子音符字典譜分解的方法。研究采用l_(p,q)~q范數(shù)稀疏約束的多基頻估計,通過對單原子字典譜分解的實(shí)驗表明p pl范數(shù)比常見的1l范數(shù)的多基頻估計效果更好;針對音符在不同時刻的頻譜變化非常明顯,指出單原子音符字典并沒有考慮到音符譜基原子動態(tài)變化的特點(diǎn),然后分別從建模和學(xué)習(xí)兩個角度介紹多原子音符字典的構(gòu)建方法;最后在多原子音符字典基礎(chǔ)上研究采用,l_(p,q)~q范數(shù)塊稀疏約束的非負(fù)矩陣分解算法,實(shí)驗結(jié)果表明,當(dāng)原子個數(shù)為2時該算法對MAPS數(shù)據(jù)庫音樂片段的單幀信號多基頻估計的F值達(dá)到了近78%。3、基于非負(fù)矩陣分解的多基頻估計方法都是對單幀信號處理,它沒有提前對音符起始點(diǎn)進(jìn)行檢測,而是通過后處理檢測結(jié)果得到音符起始點(diǎn),這可能會出現(xiàn)偽起始點(diǎn)和在兩個音符起始點(diǎn)之間將一個音符分成多個音符的錯誤。研究基于音符事件的方法,即首先對音樂信號進(jìn)行音符起始點(diǎn)檢測,然后采用基于NMF的方法對音符事件進(jìn)行多基頻估計,最后對音符事件中每個音符的終止點(diǎn)進(jìn)行檢測。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN912.3

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本文編號：1205991