多音信號(hào)中單滑音的基頻提取.pdf

1、滑音(portamento)指在演奏有音高樂(lè)器或歌唱時(shí)，以滑行的方式從一個(gè)音平滑過(guò)渡到另一個(gè)音的過(guò)程。在此過(guò)程中，聲音始終是完整的，不存在時(shí)間上間斷或頻率上跳躍的情況。由于滑音的應(yīng)用既可以體現(xiàn)樂(lè)曲的特點(diǎn)及風(fēng)格，又是演唱（演奏）者個(gè)性演唱（演奏）的體現(xiàn)，因此對(duì)滑音參數(shù)的正確估計(jì)對(duì)樂(lè)曲分類、演唱風(fēng)格轉(zhuǎn)換、歌手和演奏者的識(shí)別、歌聲和伴奏的合成以及音樂(lè)信息標(biāo)注的發(fā)展具有重要的意義。
　　本文的主要目標(biāo)是提取滑音信號(hào)的基頻變化軌跡，主要包含

2、兩方面的內(nèi)容:單音信號(hào)中滑音基頻的估計(jì)以及多音信號(hào)中滑音基頻的估計(jì)。由于樂(lè)音信號(hào)本身比較復(fù)雜，且滑音基頻的估計(jì)又同時(shí)涉及樂(lè)音基頻提取與非線性調(diào)頻信號(hào)的參數(shù)提取兩方面內(nèi)容，因此，本文首先將滑音信號(hào)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(hào)，并使用多種時(shí)頻分析方法估計(jì)該仿真信號(hào)的基頻變化軌跡。再根據(jù)實(shí)際滑音信號(hào)的特點(diǎn)，根據(jù)各時(shí)頻分析方法獲得的短時(shí)譜，通過(guò)諧波乘積譜(Harmonic Product Spectrum，HPS)，突

3、出滑音的基頻。為測(cè)試本文的估計(jì)方法對(duì)實(shí)際滑音信號(hào)基頻估計(jì)的有效性，選取了四種樂(lè)器的滑音作為測(cè)試對(duì)象。首先根據(jù)估計(jì)的基頻合成滑音，再計(jì)算合成的滑音與真實(shí)滑音短時(shí)譜的互相關(guān)系數(shù)，以對(duì)比不同方法對(duì)各樂(lè)器滑音基頻估計(jì)的正確性。然后，根據(jù)平均意見(jiàn)得分(Mean Opinion Score，MOS)測(cè)試，對(duì)合成的滑音信號(hào)進(jìn)行評(píng)價(jià)，以比較不同方法對(duì)滑音基頻估計(jì)的效果。實(shí)驗(yàn)表明，平滑偽Wigner-Ville分布(SmoothedPseudo Wign

4、er-Ville Distribution，SPWVD)與HPS相結(jié)合的方法能夠在單音信號(hào)的滑音估計(jì)中獲得更好的性能。
　　多音信號(hào)中滑音基頻的估計(jì)流程是在單音信號(hào)滑音基頻估計(jì)流程的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的。由于在實(shí)際樂(lè)音信號(hào)中，兩滑音同時(shí)出現(xiàn)的情況很少，且滑音的能量一般大于多音信號(hào)中其它樂(lè)音的能量，因此本文首先使用時(shí)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(guò)使用多項(xiàng)式線性調(diào)頻小波變換(PolynomialChirplet Tra