基于MCU音樂(lè)節(jié)奏識(shí)別系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)、多媒體等信息技術(shù)的發(fā)展，用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬實(shí)現(xiàn)人類(lèi)對(duì)音樂(lè)情感的感知成為很多學(xué)者積極研究的課題。其目的就是設(shè)計(jì)一種計(jì)算機(jī)算法，能夠自動(dòng)從音樂(lè)中抽象出某些信號(hào)來(lái)表示人類(lèi)對(duì)音樂(lè)情感的感覺(jué)。作為音樂(lè)靈魂的節(jié)奏，由于其在音樂(lè)情感表達(dá)中的重要性，節(jié)奏識(shí)別的研究受到了廣泛關(guān)注。
　　 通常意義上講，節(jié)奏就是音樂(lè)中交替出現(xiàn)的有規(guī)律的強(qiáng)弱、長(zhǎng)短的現(xiàn)象。當(dāng)人隨著音樂(lè)用手打拍子的時(shí)候，其實(shí)就是一個(gè)節(jié)奏提取的過(guò)程。但是，和人類(lèi)簡(jiǎn)單的打拍子過(guò)程相

2、比，計(jì)算機(jī)還很難做到準(zhǔn)確無(wú)誤地提取音樂(lè)的節(jié)奏。目前在智能節(jié)奏檢測(cè)領(lǐng)域，有很多研究者提出了多種算法。其中大部分算法都是基于個(gè)人計(jì)算機(jī)或大型計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)，這些機(jī)器具有豐富的硬件資源，具備處理大量數(shù)據(jù)的能力，所以在節(jié)奏感知方面都有較高的檢測(cè)精度。但是，在小型的音樂(lè)控制系統(tǒng)中，用戶希望通過(guò)MCU系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)音樂(lè)節(jié)奏提取和能量輸出，以較低的成本獲取較理想的控制效果。
　　 針對(duì)通過(guò)MCU系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)音樂(lè)節(jié)奏提取和能量輸出的需求，本文構(gòu)建了一個(gè)基

3、于MCU硬件的音樂(lè)節(jié)奏提取系統(tǒng)。從音樂(lè)信號(hào)的硬件提取電路以及信號(hào)預(yù)處理的策略，基于MCU硬件的音樂(lè)節(jié)奏提取、干擾消除、輸出能量控制算法等方面綜合考慮，構(gòu)建了系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)和軟件算法。硬件系統(tǒng)包括緩沖放大模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、程控增益模塊和MCU最小系統(tǒng)，完成對(duì)輸入信號(hào)的預(yù)處理，使輸入的音頻信號(hào)與輸入到MCU的脈沖信號(hào)的頻率成比例。軟件算法建立在系統(tǒng)的硬件平臺(tái)上，對(duì)經(jīng)過(guò)硬件系統(tǒng)處理得到的脈沖信號(hào)進(jìn)行頻率測(cè)量和節(jié)奏提取，設(shè)計(jì)了基于MCU的音樂(lè)