应用于钢琴计算机辅助教学的自动音乐记谱技术的研究

从斯坦福大学70年代开发了第一个计算机复音音乐记谱系统, 至今接近30年,尽管计算机处理能力得到极大的提升, 许多学者在这一研究领域也做了艰苦卓绝的探索工作, 然而当前的复音音乐记谱技术的准确率和实际应用的要求还有相当大的差距. 形成这种状况的主要原因是, 过去这一领域的研究绝大部分是不针对任何特定应用的. 为了使复音音乐记谱的研究能服务于社会,而不是将研究成果束之高阁. 本项目将复音音乐自动记谱的研究, 转向钢琴计算机辅助教学的特定应用, 通过创造性地结合多媒体融合方法,和为特定钢琴的音符建立频谱特征模型,使钢琴自动记谱算法性能达到计算机辅助教学特定应用的要求. 钢琴是当今世界上最为流行的乐器,被称为乐器之王.中国目前有3000多万人在学习钢琴。通过应用新的音乐信号处理技术,帮助钢琴学习者改善学习效率，增强学习兴趣，不仅是个有趣的研究课题,也具有极大的商业价值.

自动音乐记谱是指用计算机分析技术将音乐声学信号转换成符号代表（例如传统的西方五线谱），将其所对应的乐谱信息自动翻译出来。自动音乐记谱在音乐信号处理和分析领域中,有着十分重要的位置,同时也是一个极具挑战性的世界难题.在大多数情况下，单音音乐自动记谱技术相对比较成熟，但复音音乐自动记谱还是一个远未解决的问题。从斯坦福大学 70 年代开发了第一个计算机复音音乐记谱系统, 至今接近30 年,尽管计算机处理能力得到极大的提升, 许多学者在这一研究领域也做了艰苦卓绝的探索工作, 然而当前的复音音乐记谱技术的准确率和实际应用的要求还有相当大的差距. 形成这种状况的主要原因是, 过去这一领域的研究绝大部分是不针对任何特定应用的. 一个很有希望的研究方向是将自动音乐记谱算法与特定应用相结合。将复音音乐记谱的研究方向从非特定应用转向特定应用,从而使研究更具有针对性;不是试图一下子解决所有问题,而是从一个具体应用方向上找到突破口,由点及面.本项目将复音音乐自动记谱的研究, 转向钢琴计算机辅助教学的特定应用, 通过创造性地结合多媒体融合方法。在该项目的研究中，我们在国际上首次提出了基于音视频信息融合的钢琴自动音乐记谱系统。 该项目主要在学术上的主要贡献包括两部分，一是计算机除了利用听觉信息以外,还利用视觉信息来跟踪手部在钢琴键盘上的大致位置, 作为改进自动记谱技术的辅助信息。同时还提出了一种基于匹配滤波器的音符起始点检测算法，实验表明这种方法很适合钢琴音乐的音符起始点检测。钢琴是当今世界上最为流行的乐器,被称为乐器之王.中国目前有3000 多万人在学习钢琴。通过应用新的音乐信号处理技术,帮助钢琴学习者改善学习效率，增强学习兴趣，不仅是个有趣的研究课题,也具有极大的商业价值。