本文關(guān)鍵詞：多音信號中單滑音的基頻提取

  更多相關(guān)文章： 數(shù)字信號處理 滑音 基頻估計 時頻分析 諧波乘積譜

【摘要】：滑音(portamento)指在演奏有音高樂器或歌唱時,以滑行的方式從一個音j平滑過渡到另一個音的過程。在此過程中,聲音始終是完整的,不存在時間上間斷或頻率上跳躍的情況。由于滑音的應用既可以體現(xiàn)樂曲的特點及風格,又是演唱(演奏)者個性演唱(演奏)的體現(xiàn),因此對滑音參數(shù)的正確估計對樂曲分類、演唱風格轉(zhuǎn)換、歌手和演奏者的識別、歌聲和伴奏的合成以及音樂信息標注的發(fā)展具有重要的意義。本文的主要目標是提取滑音信號的基頻變化軌跡,主要包含兩方面的內(nèi)容：單音信號中滑音基頻的估計以及多音信號中滑音基頻的估計。由于樂音信號本身比較復雜,且滑音基頻的估計又同時涉及樂音基頻提取與非線性調(diào)頻信號的參數(shù)提取兩方面內(nèi)容,因此,本文首先將滑音信號建模為一組調(diào)頻參數(shù)具有整數(shù)倍關(guān)系的多分量非線性調(diào)頻信號,并使用多種時頻分析方法估計該仿真信號的基頻變化軌跡。再根據(jù)實際滑音信號的特點,根據(jù)各時頻分析方法獲得的短時譜,通過諧波乘積譜(Harmonic Product Spectrum, HPS),突出滑音的基頻。為測試本文的估計方法對實際滑音信號基頻估計的有效性,選取了四種樂器的滑音作為測試對象。首先根據(jù)估計的基頻合成滑音,再計算合成的滑音與真實滑音短時譜的互相關(guān)系數(shù),以對比不同方法對各樂器滑音基頻估計的正確性。然后,根據(jù)平均意見得分(Mean Opinion Score, MOS)測試,對合成的滑音信號進行評價,以比較不同方法對滑音基頻估計的效果。實驗表明,平滑偽Wigner-Ville分布(Smoothed Pseudo Wigner-Ville Distribution, SPWVD)與HPS相結(jié)合的方法能夠在單音信號的滑音估計中獲得更好的性能。多音信號中滑音基頻的估計流程是在單音信號滑音基頻估計流程的基礎上設計的。由于在實際樂音信號中,兩滑音同時出現(xiàn)的情況很少,且滑音的能量一般大于多音信號中其它樂音的能量,因此本文首先使用時頻分析方法與HPS相結(jié)合提取滑音的基頻變化軌跡,再通過使用多項式線性調(diào)頻小波變換(Polynomial Chirplet Transform, PCT)中的旋轉(zhuǎn)算子對混合信號進行解調(diào),然后根據(jù)迭代譜減法從混合信號的頻譜中依次移除滑音的各次諧波,最后估計剩余信號的基頻,進而獲得滑音及非滑音的基頻。由于SPWVD無法通過逆變換恢復為原信號,因此在進行多音信號的滑音估計時,選擇短時傅里葉變換(Short Time Fourier Transform, STFT)與HPS相結(jié)合的方法提取滑音的基頻。經(jīng)測試,本文設計的估計流程可以實現(xiàn)對多音信號中滑音及非滑音的基頻估計。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)字信號處理 滑音 基頻估計 時頻分析 諧波乘積譜
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN912.3
【目錄】：

• 中文摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 第1章 緒論12-18
• 1.1 研究背景與意義12-13
• 1.2 課題研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3 本文主要工作與內(nèi)容安排16-18
• 第2章 基礎知識18-24
• 2.1 基本概念18-21
• 2.1.1 滑音18
• 2.1.2 基音與諧波18-19
• 2.1.3 調(diào)頻信號19-20
• 2.1.4 瞬時頻率20-21
• 2.2 滑音基頻估計涉及的主要問題21-23
• 2.2.1 多分量非線性調(diào)頻信號瞬時頻率提取存在的問題21-22
• 2.2.2 多基頻估計中存在的問題22-23
• 2.3 本章小結(jié)23-24
• 第3章 滑音基頻分析框架24-50
• 3.1 基頻估計方法24-34
• 3.1.1 單基頻估計方法24-31
• 3.1.2 多基頻估計方法31-34
• 3.2 時頻分析方法34-48
• 3.2.1 基于STFT的方法34-43
• 3.2.2 小波變換43-44
• 3.2.3 基于WVD的方法44-47
• 3.2.4 Hilbert-Huang變換47-48
• 3.3 本章小結(jié)48-50
• 第4章 滑音基頻估計算法研究50-70
• 4.1 各時頻分析方法對滑音基頻的估計結(jié)果比較50-54
• 4.2 單音信號中單滑音基頻的估計方法54-60
• 4.2.1 算法技術(shù)路線54-55
• 4.2.2 滑音基頻估計結(jié)果與分析55-60
• 4.3 多音信號中單滑音基頻的估計方法60-69
• 4.3.1 算法的系統(tǒng)設計61-63
• 4.3.2 滑音基頻估計結(jié)果與分析63-69
• 4.4 本章小結(jié)69-70
• 第5章 總結(jié)與展望70-72
• 5.1 主要研究工作與總結(jié)70-71
• 5.2 工作展望71-72
• 參考文獻72-77
• 致謝77-78
• 附件78

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 黃金杰;;雷達非線性調(diào)頻信號設計[J];火控雷達技術(shù);1986年04期

2 王新?lián)P;;設計雷達非線性調(diào)頻信號的一種新方法[J];現(xiàn)代雷達;1987年04期

3 鑒福升,陳圖強;非線性調(diào)頻信號設計中的組合窗優(yōu)化法[J];雷達與對抗;2001年02期

4 魯千紅,馬曉巖,張榮華;高斯頻譜的非線性調(diào)頻信號脈壓性能分析[J];空軍雷達學院學報;2002年04期

5 彭志剛,楊志國,彭世蕤;一種非線性調(diào)頻信號數(shù)字脈壓性能分析[J];空軍雷達學院學報;2003年03期

6 彭江陵,周平;非線性調(diào)頻信號產(chǎn)生器[J];壓電與聲光;2004年04期

7 王慶海;毛士藝;王昌寶;;基于非線性調(diào)頻信號的多相序列設計[J];無線電工程;2006年07期

8 何學輝;陶海紅;吳兆平;吳順君;;一種改進的非線性調(diào)頻信號設計[J];電子學報;2009年08期

9 王曉華;;基于調(diào)頻函數(shù)和數(shù)據(jù)擬合的非線性調(diào)頻信號波形設計[J];艦船電子對抗;2009年06期

10 計鵬;;非線性調(diào)頻信號脈壓分析與仿真[J];電子元器件應用;2010年07期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 莫方朔;盛勝我;;用振幅調(diào)制非線性調(diào)頻信號測量聲場的脈沖響應[A];2005年聲頻工程學術(shù)交流會論文集[C];2005年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 叢森;超聲調(diào)頻激勵方法及奧氏體不銹鋼焊縫缺陷檢測研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

2 尉宇;線性調(diào)頻和非線性調(diào)頻信號的檢測與參數(shù)估計[D];華中科技大學;2005年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉萍;低旁瓣脈沖壓縮技術(shù)研究[D];電子科技大學;2015年

2 黃睿;多音信號中單滑音的基頻提取[D];山東大學;2016年

3 李康;非線性調(diào)頻信號設計[D];西安電子科技大學;2009年

4 趙越;基于DDS的雷達多波形信號產(chǎn)生[D];電子科技大學;2003年

5 黃小東;高速波形信號發(fā)生器的研究與實現(xiàn)[D];電子科技大學;2011年

6 劉志超;機載/彈載SAR成像研究及仿真軟件設計[D];電子科技大學;2013年

7 范樹凱;非線性調(diào)頻信號的時頻分析及其應用[D];江南大學;2008年

8 王亞亞;極化雷達目標散射特征研究[D];南京大學;2015年

9 李永彪;基于DDS的雷達信號產(chǎn)生器[D];西安電子科技大學;2009年

10 王少軍;數(shù)字脈壓系統(tǒng)實時處理軟件的設計[D];電子科技大學;2005年

，

本文編號：722568