(总)基于MATLAB的简单音乐合成仿真设计

密级：学号：2013248731本科生毕业论文（设计）基于MATLAB的简单音乐合成仿真设计学院：信息工程年级：13级专业：通信工程学生姓名：何世欣指导教师：魏涛学士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文（设计）是本人在指导老师的指导下独立进行研究，所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文（设计）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。学位论文作者签名（手写）：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权江西科技学院可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于保密□，在年解密后适用本授权书。不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）学位论文作者签名（手写）：指导老师签名（手写）：签字日期：年月日签字日期：年江西科技学院本科生毕业论文（设计）I摘要科学技术的发展使得社会生活越来越趋于信息化和数字化，在此基础上语音信号也可以基于数字信号处理技术和语音学相关知识进行信息化处理，此类技术因应用性广便捷性高受到社会的广泛关注，已成为信息科学工程与研究领域的核心技术，被越来越多的高科技产业广泛使用。计算机合成音乐也在其基础上得以迅速普及，而且理论上可以创造出任何一种声音。MATLAB是一种用于数据分析和处理的计算机应用软件，它可以将语音文件进行信息化处理转化为离散的数据文件，再通过内置强大的矩阵运算能力如数字滤波、时域和频域分析、傅里叶变换、时域和频域分析、声音合成以及各种图形的呈现等处理数据。利用MATLAB自带的功能函数可以快捷而又方便地完成语音信号的处理和分析以及信号的可视化，使人机交互更加便捷。音乐可视为不同频率与振幅的正弦波叠加并加以不同包络所形成的信号，它的这个特点使得MATLAB的处理有了可能，通过处理不同的音频MATLAB可以进行简单的音乐合成。本文主要是基于MATLAB环境下的音乐合成研究，首先基于相关的处理函数合成简单的音乐，并且对音乐进行降噪、升降度和加谐波等处理；然后基于傅里叶变换分析处理后的音乐频谱；最后根据傅里叶级数的原理来再次合成音乐。关键词：音乐合成；MATLAB；傅里叶分析江西科技学院本科生毕业论文（设计）IIAbstractInthecurrentsociety,informationtechnologyanddigitizationbecomemoreandmorehigh.Asanewtechnologytoprocessspeechsignalsbasedondigitalsignalprocessingtechnologyandphoneticknowledge,voicesignalprocessingtechnologyiswidelyusedinmoreandmorehigh-techindustries.Technologyhasbecomeoneofthecoretechnologiesinthefieldofinformationscienceengineeringandresearch.Computersynthesisofmusictotherapidspread,intheory,youcancreateanykindofsound.MATLABisacomputerapplicationfordataanalysisandprocessingthattransformssoundfilesintodiscretedatafilesandthenprocessestheirdatawithpowerfulmatrixoperationssuchasdigitalfiltering,Fouriertransform,timedomainandFrequencydomainanalysis,soundsynthesisandavarietyofgraphicsrendering.UsingMATLAB'sownfunctionfunctioncanquicklyandeasilycompletethevoicesignalprocessingandanalysisandsignalvisualization,human-computerinteractionmoreconvenient.Asthemusicsignalcanbeseenasaseriesofdifferentfrequencyandamplitudeofthesinewavesuperpositionandtheformationofdifferentenvelopes,soyoucanusethisfeaturebasedonMATLABsoftwareanalysisandprocessingofdifferentaudiosignalsforsimplemusicsynthesis.ThispaperismainlybasedonthestudyofmusiccompositionunderMATLABenvironment,usingtherelevantaudioprocessingfunctionsforsimplemusicsynthesis,themusicnoisereduction,plusharmonicandliftingprocessing;FouriertransformwiththecorrespondingtreatmentoftheMusicspectrum;Finally,re-synthesisthemusicaccordingtotheprincipleofFourierseries.KeyWord：Musicsynthesis;MATLAB;Fourieranalysis江西科技学院本科生毕业论文（设计）III目录第1章绪论.........................................................................................11.1选题意义及背景...........................................................................................11.2国内外研究现状...........................................................................................11.3本文主要研究内容.......................................................................................21.4MATLAB音乐合成的原理................................................................................31.4.1所涉及的乐理知识简述.........................................................................31.4.2音调与唱名.............................................................................................41.4.3音色与谐波.............................................................................................41.4.4十二平均律.............................................................................................41.4.5傅里叶变换与频谱分析.........................................................................41.5MATLAB的发展史..........................................................................................3第2章音乐合成的相关算法................................................................62.1基于统计声学模型的合成算法...................................................................62.2基于离散变换的合成算法...........................................................................72.3本文算法........................................................................................................7第3章基于MATLAB的简单音乐合成设计.....................................93.1MATLAB简介..................................................................................................93.1.1MATLAB的运行..................................................................................113.1.2变量、语句、矩阵与函数...................................................................123.1.3绘制三维图形......................................................................................123.3核心算法实现...........................................................................................133.4算法设计.....................................................................................................143.4.1调用相关的MATLAB函数.............................................................143.4.2音乐初步处理....................................................................................143.4.3音乐合成............................................................................................15第4章基于MATLAB的简单音乐合成仿真.............................