多音信號中單滑音的基頻提取.pdf

1、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

2、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

3、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(SmoothedPseudo Wign

4、er-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(chǔ)上設(shè)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(PolynomialChirplet Tra