哼唱检索中哼唱信息处理方法的研究

论文摘要

基于哼唱的音乐检索系统研究是一种涉及音乐理论、信号处理、模式识别等相关领域的综合学科研究,其在音乐数据库管理、Internet音乐检索以及生活娱乐等方面都具有非常重要的意义。在基于哼唱的音乐检索系统的研究中,对于哼唱音频信息的有效处理以提取准确有效的旋律信息的研究还不充分。本文主要围绕哼唱检索中哼唱信息处理中的以下几个方面展开研究工作:1)学习研究了音乐乐理知识、音乐的相关概念、音乐特征的表示方法及相关音乐信号分析知识,对哼唱声音信号处理所用到的相关信号处理的概念、算法和信号特征进行了详细描述。2)学习研究了目前国内外各种哼唱信息的处理方法,对各种方法的适用范围和局限性做出分析。3)改进了一种改进的减谱法语音增强技术,对哼唱信息做降噪处理。4)在已有的哼唱信息处理方法之上,采用了短时能量的方法进行音符分割然后使用时域处理技术提取旋律信息。5)改进了一种采用自相关法的基音检测算法。该算法采用自相关函数来提取浊音段的基音周期。并采用一种基于规则的方法提取音高。6)详细分析了midi文件的结构,实现了从midi音乐库中提取音乐的旋律信息。7)使用一种合理的旋律信息表达的中间格式,用于查询构造。结合以上算法和理论研究,设计了哼唱检索中旋律信息提取实验,并在matlab中加以编程实验。实验结果证明了这种哼唱信息处理方法是准确有效的。本论文的工作为基于内容的音乐检索研究打下了一定的基础,对进一步的深入研究具有推动和借鉴意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 哼唱检索中哼唱信息处理的意义
• 1.1.2 哼唱检索中旋律信息提取方法的研究现状
• 1.2 研究总论及论文框架
• 2 音乐的基础理论和特征表示
• 2.1 音乐的基础理论
• 2.2 音乐特征的表示
• 2.3 本章小结
• 3 哼唱声音信号的处理和分析
• 3.1 哼唱声音信号的预处理
• 3.1.1 预滤波
• 3.1.2 预加重
• 3.1.3 加窗和分帧处理
• 3.2 哼唱声音信号的分析
• 3.2.1 哼唱声音信号的时域分析
• 3.2.2 哼唱声音信号的频域分析
• 3.3 哼唱声音信号的增强
• 3.4 本章小结
• 4 旋律信息提取
• 4.1 哼唱声音信号的音符分割
• 4.2 哼唱声音信号的基音提取
• 4.3 MIDI音乐库旋律信息提取
• 4.3.1 MIDI文件格式
• 4.3.2 MIDI音乐的旋律信息提取
• 4.4 旋律信息表达
• 4.5 本章小结
• 5 哼唱声音信号的旋律信息提取方法的实验
• 总结和展望
• 致谢
• 参考文献