《信号与系统》实验-使用 MATLAB 进行生成数字音乐、生成乐器音乐、音乐处理与添加音乐特效(题目)
使用 MATLAB 进行生成数字音乐、生成乐器音乐、音乐处理与添加音乐特效
实验要求
第一部分:生成数字音乐
目标:
- 通过运用MATLAB生成音乐信号,熟悉信号的数学表达、信号的离散表达;
- 学习MATLAB的基本输入输出表达,掌握简单交互界面的制作方法。
具体要求: - 分析音乐的频率构成,选择一段熟悉的音乐,根据其音调和时长生成数字音乐;
- 制作基本的图形化界面对音乐生成过程进行控制。
第二部分:生成电子琴音乐
目标:
- 通过数字音乐进行频域饿的谐波添加,熟悉信号在时域和频域的表达;
- 通过对数字音乐在时域的包络调制,熟悉信号的时域处理。
具体要求: - 分析钢琴、小提琴和萨克斯的音色差异,了解频域的谐波构成对形成不同音色的作用,对生成的数字音乐进行谐波添加,至少生成两种音色的音乐风格;
- 分析钢琴、小提琴和萨克斯的音色差异,了解时域的包络调制对形成不同音色的作用,对生成的数字音乐进行包络调制,至少生成两种音色的音乐风格。
第三部分:音乐处理
n 目标
¨ 通过设计频域滤波器,对生成的数字音乐进行频域滤波,达到要求的音响效果;
¨ 通过设计时域滤波器,对生成的数字音乐进行时域滤波,达到要求的音响效果;
n 具体要求
¨ 分析古典、流行、爵士等音乐风格的频率特性,设计频域选择性滤波器,对生成的数字音乐进行滤波处理,至少达到两种音乐风格的效果;
¨ 分析古典、流行、爵士等音乐风格的频率特性,设计时域选择性滤波器,对生成的数字音乐进行滤波处理,至少达到两种音乐风格的效果;
¨ 所生成的时域、频域滤波器均需要可以实时操作改变音乐效果
¨
选做部分:音乐特效
n 目标和要求
¨ 改变音乐音调,但保持音乐节奏不变;
¨ 改变音乐节奏,但保持音乐音调不变;
¨ 添加回声、混响等音乐特效
¨ 歌曲的人声消除处理
实验目标.
1. 使用MATLAB生成具有各种乐器音色的《小城故事》音乐:
相关思路为:
(1) 通过分析各种乐器的单音音频,得到相关乐器的包络与泛音列信息;
(2) 录入《小城故事》的数字简谱;
(3) 根据简谱,利用(1)中所得的信息,通过调用不同乐器的相关函数,生成具有不同乐器音色的《小城故事》音乐。
2. 使用MATLAB中的App designer进行交互界面的设计,开发一个操作简单方便、界面美观大、基本功能齐全的音乐播放器。
播放器包括以下功能:
\1) 可从电脑导入歌曲生成歌曲列表,并可从列表中删除歌曲;
\2) 对列表中的音乐进行开始播放、暂停播放与结束播放;
\3) 实现上一曲与下一曲的切换;
\4) 实现实时调整播放音量的大小;
\5) 播放音乐时显示以分钟和秒为单位的实时进度条;
\6) 可通过拖动进度条改变实时播放;
\7) 实现播放速度的改变,改变后实现断点播放;
\8) 对每个正在播放的音乐,显示其整体时域波形、实时2s内的时域波形;
\9) 显示通过FFT得到的前半部分频域波形;
\10) 显示两个时域波形的包络图形;
\11) 为音乐添加回响效果;
\12) 通过时域滤波与频域滤波,实现以不同的音乐风格(爵士、舞曲、流行、摇滚和金属)来播放歌曲;
\13) 通过对歌曲的人声消除,获得相关纯音乐。
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