基于正弦模型的音乐信号合成技术研究

摘要

正弦模型广泛应用于语音信号等的分析与合成中，本文对基于正弦模型的音乐合成进行了深入的研究。谱峰值法作为正弦模型参数提取的传统方法，虽然有一定的理论基础，但是传统的应用谱峰值法对音乐信号的重建质量不高，谱峰值追踪的参数提取过程峰值参数的选取虽然较大的拟合了频谱的谐波成分，但丢失了很多影响音乐信号音质的非谐波频谱信息成份。针对该方法的不足，本文提出了采用有效谐波插值（PHI）的方法，根据相邻峰值参数之间的关系进行插值处理，利用三次样条插值函数方法拟合改进后的参数频谱，该方法丰富了影响乐器音色的频谱结构，从而使得合成的质量得到了大幅度提高。最后通过主客观评测来验证了该方法的有效性，与传统的方法比较，平均对数谱失真LSD的值下降了5.3％，主观MOS评分值的平均提高了0.365。
　　其次，从低码率传输和压缩角度考虑，利用音乐信号小波分解后能量集中在低频系数上的特性，采用软阈值法选择有效系数，达到对传输端数据压缩的目的，对压缩后的信号再结合PHI方法在正弦模型的基础上对音乐信号进行重建，使得在压缩音乐信号数据的同时保持较高质量的合成音乐信号。

目录

声明

第一章 绪论

1.1音乐信号合成概述

1.2音乐信号合成的研究背景和应用

1.3课题的国内外研究现状

1.4课题的研究目标及主要工作

1.5论文研究的内容安排

第二章 音乐合成的理论基础

2.1乐器的基本结构和发声机理

2.2音乐信号处理

2.3正弦模型的介绍

2.4 音乐信号合成的评价标准

第三章 峰值参数分析及PHI的音乐合成

3.1 峰值追踪法的音乐重建

3.2有效谐波插值的介绍

3.3 PHI分析及应用

3.4 实验结果分析和比较

第四章 基于小波压缩和PHI的音乐信号合成

4.1 系统构成

4.2小波变换的概述

4.3 小波变换实现音乐信号的压缩处理

4.4 小波压缩和PHI 结合的实验结果

第五章 总结与展望

5.1工作总结

5.2工作展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢