钢琴弦振动谱分析及其音色重构

本文从钢琴弦振动方程推导着手,通过傅立叶变换分析钢琴振动的时域频域特征以及影响其音色的要素,并提出一种基于加权柯西函数的方法,用计算机模拟钢琴演奏的音色.实验验证,这种频域的音色重构方法,不触发任何波表,更贴切地模仿了真实钢琴的音色.     

基于虚拟现实的三角钢琴键盘模拟系统设计

针对传统三角钢琴乐器的音色、音符仿真效果不佳的问题,以三角钢琴键盘为研究对象,设计一个基于虚拟现实的三角钢琴键盘模拟系统。根据三角钢琴键盘的音高特性,获取钢琴弦振动方程和钢琴弦振动的泛音特性;然后分别对钢琴演奏频谱、包络特性和钢琴的共鸣系统进行具体分析;之后通过MATLAB仿真平台构建一个数字化的钢琴乐音键盘模拟系统。该系统主要分为激励系统和共鸣系统,基于加法合成技术和正弦波,分别采用频谱包络和滤波器修饰钢琴乐音,完善钢琴弹奏音色。仿真实验发现,提出的模拟系统能够增强三角钢琴弹奏乐音各音符的衔接度、和谐度,通过设计的仿真系统可对真实钢琴乐音进行精准模拟,提高了音色、音符仿真效果。     

基于傅里叶分析方法的钢琴音色识别与电子合成系统研究

基于傅里叶分析法设计钢琴音色识别与电子合成系统,详细分析系统功能模块,就音色而言,音色识别是系统关键环节,以数字化识别法提取音色特征矩阵,获取音色倍频点,同时通过包络函数提取,健全音色识别的电子合成,函数可表征音强与时间变化关联性,以此识别钢琴音色。通过系统测试分析,结果表明,基于傅里叶分析法的钢琴音色识别与电子合成系统在600-2100Hz频率时,保持在稳定状态,性能良好;音色识别正确率高,说明系统设计完美度较高。     

浅议钢琴断奏的注意问题及方法

随着时代的进步,钢琴弹奏技巧也在不断的更新,传统的手指力量弹奏方法,已不能满足钢琴音色的丰富变化,只有掌握了用重量演奏的方法,才能满足人们对钢琴音色的追求。断奏作为一种基本的演奏方法,是锻炼手指支撑最好的方法,并对能够解决肩膀的放松。断奏方法适用于任何年龄的学生,是一种科学的入门方法。有些钢琴教师形象地将它比喻为钢琴弹奏入门的"先行官"和"起跑线",这是极为确切的。     

基于频谱包络的钢琴乐音仿真模型构建

本文基于频谱包络构建并实现了钢琴乐音仿真模型,即以钢琴琴弦振动与共鸣箱相关作用为基础,基于频谱合成技术原理,就某段C大调乐谱相关参数输入,以加法合成技术为载体,实现了钢琴乐器乐音仿真.实验结果表明,基于分段包络函数与频谱包络建模的滤波器,修饰完善时域与频域后,钢琴乐音仿真既可促使乐音音符之间和谐衔接,又可强化部分信号音强,乐音视听效果起伏感较强,且始终保持有序,与真实钢琴乐音高度接近;此方法所合成乐音信号,高度接近真实钢琴音符理论值,准确率较高,说明此仿真方法具有有效性,且乐音仿真准确度较高.     

数字音乐合成器的研究与设计

音色与灵活性是音乐合成器的两个重要指标;为结合两者特点,根据数字FM合成法和采样回放合成法,以吉他为例对关键周期波形的时域包络处理和频域调制实现了一种新的数字音乐合成方法。实验表明：合成效果能较好表现音色,并有一定的设计灵活性。通过MATLAB在计算机上实现设计,为便携式、小型化数字音乐合成设备的设计提供了参考。     

基于路谱频域的车身疲劳分析

针对车身疲劳分析中静载法无法考虑结构动力学响应,瞬态分析法无法求解过长时间域的问题,将这2种方法与频域法进行比较,发现用频域法对大规模有限元模型进行动态疲劳分析相对容易,并能完全描述动力学响应过程.根据频域法进行振动疲劳分析的理论和计算过程,给出基于路谱频域的车身疲劳分析流程.基于功率谱密度（Power Spectral Density,PSD）载荷谱的传递函数法求解某车关键部件的疲劳寿命,求解结果与疲劳试验结果比较一致.结果表明基于路谱频域的振动疲劳分析方法在汽车结构疲劳计算中的应用可行.     

假作真时真亦假——Cakewalk中虚拟钢琴的使用

在音序器编辑软件Cakewalk Pro Audio中,为我们提供了一个仿真MIDI键盘的工具Virtual Piano(虚拟钢琴)。这个工具将计算机键盘模拟成一个钢琴键盘,使我们能在上面弹奏钢琴、吉它、小提琴、长笛、萨克斯管等等诸多不同音色的乐曲(虽然小提琴是拉的,笛子和萨克斯管是吹的,但在虚拟的MIDI键盘上我们只能是“弹奏”),并且能使我们更好地录制音乐乐谱,学习乐理知识。 下面我就给朋友们介绍虚拟钢琴的一些使用方法。 1、调用虚拟钢琴 在这我们有一个假设,即你的计算机上已正确安     

基于词袋模型和极限学习机的轴承故障诊断

特征提取为设备故障诊断的关键步骤,现有特征提取主要基于时域、频域和时频域方法,但在噪声大、混合故障多发、变转速等复杂工况下应用受限.提出一种基于词袋模型(BoW,bag of words)的振动信号故障诊断方法.该方法改变了传统基于一维信号进行故障诊断的模式,首先将一维振动信号转换成二维灰度图像信号,结合图像处理的方法来实现故障诊断.同时针对一维振动信号升维的过程中忽略了信号的空间特性这一不足,引入极限学习机对算法优化,并以滚动轴承为研究对象验证了方法的有效性.     

基于信息融合与CNN的齿轮箱故障诊断方法

齿轮箱在实际生产中面临复杂多变的工况,其部件的故障特征随工况发生改变,常规方法在变工况下难以有效识别故障。针对该问题,提出一种基于信息融合和卷积神经网络(IFCNN)的故障诊断方法。IFCNN使用多传感器信息融合和多域特征融合改进卷积神经网络(CNN),首先将不同位置的加速度传感器采集到的振动信号转换成频域、时频域信息,将来自不同传感器的信息融合,然后用CNN对故障信号的频域、时频域信息分别进行特征提取和多域特征融合,结合注意力机制选择重要特征进行故障分类。多组实验结果表明,IFCNN在变工况场景下,可有效提取齿轮箱振动信号的故障特征,12组变工况实验平均识别准确率为98.38%,明显高于所提出的对比方法。     

基于BP神经网络的钢琴基波检测方法

钢琴基波的检测会影响钢琴质量和弹奏效果。介绍了一种基于BP神经网络实现基波检测的方法,充分利用了神经网络的逼近非线性映射的特性。根据推导得出的钢琴弦振动方程,分析基波与谐波波形的特点组合生成训练样本,采用合适参数进行网络训练。计算机仿真的实验结果良好,有效地检测出了钢琴的基波信号。并用未经训练的含有更高次谐波的样本试验,得到了令人满意的检测结果,表明该方法具有一定的泛化和外推能力,有助于今后对钢琴基波的进一步研究工作。     

Harmonizing Melody with Meta-Structure of Piano Accompaniment Figure

In this paper, a meta-structure of piano accompaniment figure (meta-structure for short) is proposed to harmonize a melodic piece of music so as to construct a multi-voice music. Here we approach melody harmonization with piano accompaniment as a machine learning task in a probabilistic framework. A series of piano accompaniment figures are collected from the massive existing sample scores and converted into a set of meta-structure. After the procedure of samples training, a model is formulated to generate a proper piano accompaniment figure for a harmonizing unit in the context. This model is flexible in harmonizing a melody with piano accompaniment. The experimental results are evaluated and discussed.     

基于三电平中心削波自关分析的钢琴音准测量

论文介绍三电平中心削波自关分析法原理、这种方法应用于钢琴音准检测遇到的困难及改进的方法。由此实现的钢琴音准计算机检测系统,能够对经过人工粗调的钢琴进行音准的自动检测并以表格形式给出钢琴上各键的音准偏差值,为钢琴的音准指标提供了定量的依据。     

基于Flash Action的Key类事件的虚拟钢琴的设计与实现

针对音乐教师教学的需要,利用Flash内置类中Key类方法响应键盘事件的功能,设计并实现了简易的虚拟钢琴。其实现方法简单可行,仿真度高又直观性的特点,使学生易于理解与掌握知识,有效地提高了教学效率与质量,对音乐教师的教学有较高实用价值。     

Energy preserving schemes for nonlinear Hamiltonian systems of wave equations: Application to the vibrating piano string

This paper considers a general class of nonlinear systems, “nonlinear Hamiltonian systems of wave equations”. The first part of our work focuses on the mathematical study of these systems, showing central properties (energy preservation, stability, hyperbolicity, finite propagation velocity, etc.). Space discretization is made in a classical way (variational formulation) and time discretization aims at numerical stability using an energy technique. A definition of “preserving schemes” is introduced, and we show that explicit schemes or partially implicit schemes which are preserving according to this definition cannot be built unless the model is trivial. A general energy preserving second order accurate fully implicit scheme is built for any continuous system that fits the nonlinear Hamiltonian systems of wave equations class. The problem of the vibration of a piano string is taken as an example. Nonlinear coupling between longitudinal and transversal modes is modeled in the “geometrically exact model”, or approximations of this model. Numerical results are presented.     

用汇编语言编写计算机钢琴程序

汇编语言是学习计算机尤其是微型计算机原理．以及进行微型计算机开发应用不可缺少的一部分．用汇编语言编写计算机钢琴程序可以增加学生学习汇编语言程序设计课程的趣味性。本文给出了一种具体设计与实现的方法。     

基于Flash的简易钢琴的制作

制作钢琴动画的方法很多,但是使用Flash可以说是一种通用的非常有效的方法。使用Flash制作钢琴动画,不仅可以实现简易钢琴的功能,而且界面更加美观、生动,充分发挥了Flash软件的优势。     

轴向运动弦线横向振动控制的Lyapunov方法

研究轴向运动弦线和作动器组成的耦合系统的横向振动控制．此系统被作动器分成未控和受控两部分,通过作用在作动器上的控制力对受控部分进行主动控制．分析未控弦线的横向振动的有界性．采用Lyapunov方法获得控制规律,并证实受控弦线横向振动的指数稳定性．在初始扰动和激励力作用下,通过数值仿真证实控制规律的有效性．     

一种新的跳频信号检测算法

本文提出了一种基于功率谱估计的跳频信号检测的新方法,该方法主要是利用定频信号、跳频信号的功率谱随时间变化的差异性,通过对定频信号功率谱进行对消以实现跳频信号的检测,分析了影响定频信号功率谱对消的因素,计算机仿真结果证实了该方法的有效性。     

一种保肤色的压缩类色域匹配方法

肤色是一种重要的习惯色，打印时应尽量保其不变。文章在实验提取肤色域几何特征的基础上，通过对比分析肤色域与打印机色域的几何关系，提出一种保肤色的压缩类色域匹配算法。该算法以肤色域和打印机色域的分布知识为基础，随色调连续调整内核系数，可保大部分肤色不变，对包含肤色的图像有更理想的匹配效果。