音乐特征分析及其在音乐检索中的应用——基于哼唱的音乐检索

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1、上海交通大学硕士学位论文音乐特征分析及其在音乐检索中的应用——基于哼唱的音乐检索姓名：薛振武申请学位级别：硕士专业：信号与信息处理指导教师：周军20081201上海交通大学硕士学位论文摘要在特征匹配方面，虽然目前常用的动态时间规整算法能够实现时间对准，可以纠正哼唱输入的时间误差，但是哼唱输入除了时间误差外还有音调误差，本文对动态时间规整算法进行了改进，引入了高度(音调)动态调整，在特征匹配的过程中动态调整哼唱输入的音调高低，使之能够纠正哼唱输入的音调误差，提高了特征匹配的准确性。另外考虑到特征匹配的算法复杂度太高，本文引入了可变长搜索，它在已知

2、匹配起点后能够一次得到匹配的长度，简化了搜索的复杂度，从而提高了检索的速度。在使用本文提出和改进的算法对2250首wav格式的音乐组成的音乐库和100首哼唱输入进行的实验中，Top10的准确率达到87%，Top5达到70%，Top3达到59%，而Top1也达到36%，证明了本文提出的基于基频矩阵的基音提取算法以及改进后的动态时间规整算法是可行而且有效的。关键词：基频矩阵，动态时间规整，高度动态调整，可变长搜索上海交通大学硕士学位论文ABSTRACTMUSICFEATUREANALYSISANDITSAPPLICATIONINCONTENT-BA

3、SEDMUSICRETRIEVAL——MusicRetrievalByHummingABSTRACTWiththerapidgrowthoftheInternetandthearrivaloftheinformationera,thequantityofavailabledigitalmusicbecomeslargerandlarger.Nowadaysoninternet,thereareplentyofwebsitesprovidingonlinemusicplayinganddownloadingservices,mostofwhich

4、hasalargecollectionofmorethantensofthousandpiecesofmusic.Eveninapersonalcomputer,thequantityofthemusiccollectedwillusuallyreachseveralthousandpieces.Thesetremendousmusicsgivepeoplemorewonderfulartexperiences,butbringupgreatdifficultiesinmanagementandretrievalofthemusicdataba

5、seatthesametime.Asaresult,intelligentmusicmanagementandretrievalattractmoreandmoreresearchinterest.Musicretrievalbyhummingisamuchsmartersearchingmethod,whichistotallydifferentfromthetraditionaltext-basedone.Ourresearchinthispaperfocusesonmusicretrievalbyhumming.Usuallymusicr

6、etrievalbyhummingcanbedividedintotwosteps:featureanalysis(mostprobablypitchextraction)andfeaturematching(mostprobablydynamictimewarping).Inmentionaboutfeatureanalysis,thefeaturescurrentlyusedinmostmusicretrievalsystemsarealmostpitchesofthesong.Atthissense,featureanalysisiseq

7、ualtopitchextraction.Toresistthedisturbingeffectofbackgroundmusic,theauthorproposesanewpitchextractionalgorithmbasedonthe上海交通大学硕士学位论文ABSTRACTfundamentalfrequencymatrix.Thisalgorithmusesthefundamentalfrequencymatrixtoextractpitchesbyfindingthemostpossiblefundamentalfrequencyf

8、romit,thuscanextracttherightpitchofthesongevenwithstrongbackgroundmusicandg