樂器音色特征的分析.pdf

1、樂器音色的分類研究是探索樂器音色本質(zhì)的基礎。由于樂器發(fā)聲機理的差別、音色衡量的不確定性以及人類對人耳聽覺感知過程認識的有限性，使得樂器音色的研究處于一個瓶頸階段。本文主要從時域、頻域和倒頻域三個方面對樂器單音的音色特征進行研究。
　　 時域方面，通過對樂器單音時域包絡的研究，將一個單音的時域包絡分成五段并分別計算每段占整個單音長度的比值作為時域特征一時域包絡分段比。實驗結果表明，在樂器家族內(nèi)，該特征的分類結果較好。
　　

2、 頻域方面，通過短時傅里葉變換(STFT)、常Q變換(CQT)和修正的常Q變換(MCQT)得到三種不同的頻譜，然后分別計算三種頻譜的譜寬、譜偏態(tài)、譜峰態(tài)、譜質(zhì)心、譜滾降和譜通量的均值和標準差作為頻域特征參數(shù)。實驗結果表明，CQT譜的頻域特征參數(shù)組合總體的分類結果最好，而MCQT譜的頻域特征參數(shù)組合在樂器家族內(nèi)的分類結果最好。
　　 倒頻域方面，共得到五種倒頻域特征。分別基于STFT譜、CQT譜和MCQT譜計算相應的實倒譜，再分別

3、將STFT譜和CQT譜結合聽覺感知特性，計算了基于STFT的Mel倒譜系數(shù)(MFCC)和基于COT的MFCC。從各倒頻域特征取某些維數(shù)在相同樂器不同音高以及不同樂器相同音高間的相似性分析、各倒頻域特征取不同維數(shù)用來分類的結果兩個角度得出基于STFT的實倒譜第1～25維、基于CQT的實倒譜第1～7維、基于STFT的MFCC第1～12維和基于CQT的MFCC第1～12維較有利于音色分類，而基于MCQT的實倒譜的高維部分和低維部分區(qū)分音色的能