基于MCU音樂節(jié)奏識別系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著計算機、多媒體等信息技術(shù)的發(fā)展，用計算機來模擬實現(xiàn)人類對音樂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)計一種計算機算法，能夠自動從音樂中抽象出某些信號來表示人類對音樂情感的感覺。作為音樂靈魂的節(jié)奏，由于其在音樂情感表達中的重要性，節(jié)奏識別的研究受到了廣泛關(guān)注。
　　 通常意義上講，節(jié)奏就是音樂中交替出現(xiàn)的有規(guī)律的強弱、長短的現(xiàn)象。當(dāng)人隨著音樂用手打拍子的時候，其實就是一個節(jié)奏提取的過程。但是，和人類簡單的打拍子過程相

2、比，計算機還很難做到準(zhǔn)確無誤地提取音樂的節(jié)奏。目前在智能節(jié)奏檢測領(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人計算機或大型計算機處理系統(tǒng)，這些機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精度。但是，在小型的音樂控制系統(tǒng)中，用戶希望通過MCU系統(tǒng)實現(xiàn)音樂節(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。
　　 針對通過MCU系統(tǒng)實現(xiàn)音樂節(jié)奏提取和能量輸出的需求，本文構(gòu)建了一個基

3、于MCU硬件的音樂節(jié)奏提取系統(tǒng)。從音樂信號的硬件提取電路以及信號預(yù)處理的策略，基于MCU硬件的音樂節(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)，完成對輸入信號的預(yù)處理，使輸入的音頻信號與輸入到MCU的脈沖信號的頻率成比例。軟件算法建立在系統(tǒng)的硬件平臺上，對經(jīng)過硬件系統(tǒng)處理得到的脈沖信號進行頻率測量和節(jié)奏提取，設(shè)計了基于MCU的音樂