樂器校音方法的研究開題報告

樂器校音方法的研究開題報告學院畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告

樂器校音系統(tǒng)的設(shè)計

一、本研究課題的選題目的及意義：

樂器需要準確的音調(diào)和良好的音色。我們應(yīng)該知道，準確的音調(diào)和良好的音質(zhì)是音樂表現(xiàn)的必要條件，是激發(fā)音樂靈感和演奏熱情的源泉。相反，音律不準確的樂器很難激發(fā)演奏者的靈感和演奏興趣。作為一名樂手，將自己的樂器保持在最佳的狀態(tài)是一項最基本的要求。如果使用未經(jīng)仔細校音的樂器演奏音樂，會出現(xiàn)錯的音高，不僅會影響自己的興趣，還會與樂隊和其他樂器不和諧，造成刺耳的音樂。

由此可見，樂器校音是一項尤為重要的工作。但是，對一般人而言僅憑耳朵不能清楚的分辨出準確的音高，從而對樂器進行調(diào)節(jié)。那么怎樣才能讓每一人都能輕松而有效的實現(xiàn)樂器的校音工作呢？于是，我們想到了設(shè)計樂器校音器來實現(xiàn)這個目的。

二、樂器校音系統(tǒng)的可行性：

隨著軟硬件技術(shù)的發(fā)展，儀器的智能化與虛擬化已成為未來實驗室及研究機構(gòu)的發(fā)展方向。虛擬儀器技術(shù)的優(yōu)勢在于可由用戶定義自己的專用儀器系統(tǒng)，且功能靈活，很容易構(gòu)建，所以應(yīng)用面極為廣泛?；谟嬎銠C軟硬件平臺的虛擬儀器可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的測量儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器、頻譜分析儀等。從發(fā)展史看，電子測量儀器經(jīng)歷了由模擬儀器、智能儀器到虛擬儀器，由于計算機性能的飛速發(fā)展，已把傳統(tǒng)儀器遠遠拋到后面，并給虛擬儀器生產(chǎn)廠家不斷帶來連鍋端的技術(shù)更新速率。目前已經(jīng)有許多較成熟的頻譜分析軟件，如SpecctraLAB、RSAVu、dBFA等。

本設(shè)計對樂器聲音信號用聲卡進行采樣，使用信號處理的頻譜分析的方法對其進行分析處理，并通過該聲音的頻率與固有頻率的比較，來判斷聲音的音高是否準確，從而對其進行調(diào)節(jié)。

聲卡是多媒體計算機最基本的配置硬件之一，價格便宜，使用方便。MATLAB是功能強大、效率高、交互性好的數(shù)值計算和可視化計算機高級語言，它將數(shù)值分析、信號處理和圖形顯示有機的融合為一體是一個數(shù)據(jù)分析和處理功能十分強大的工程實用軟件，他的數(shù)據(jù)采集工具箱為實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入和輸出提供了十分方便的函數(shù)和命令。

結(jié)構(gòu)設(shè)計框圖

三、本課題的主要工作要求與內(nèi)容：

1

、采集鋼琴等樂器的聲音

2、檢測音符的起點

3、時域處理

4、頻域處理

5

、音律控制

四、本課題采用的技術(shù)手段和技術(shù)路線：

本系統(tǒng)采用的MATLAB系統(tǒng)

是由美國mathworks公司發(fā)布的主要面對科學計算、可視化以及交互式程序設(shè)計的高科技計算環(huán)境。它將數(shù)值分析、矩陣計算、科學數(shù)據(jù)可視化以及非線性動態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真等諸多強大功能集成在一個易于使用的視窗環(huán)境中。

本系統(tǒng)通過使用Matlab中的提供的wavrecord函數(shù)可以輸入由麥克風錄音得到的聲音

信號。而另一個wavread函數(shù)能夠方便的打開并讀取WAV文件中的聲音信息，并且同時讀取所有聲道。頻域分析需要做福利葉變換，Matlab提供了fft函數(shù)，能夠方便的實現(xiàn)快速傅里葉變換。Matlab還有產(chǎn)生標準信號的函數(shù)，如sawtooth能產(chǎn)生三角波或鋸齒波。通過標準信號頻率和所提取到的輸入音頻的比較，從而實現(xiàn)樂器校音的目的。

五、預(yù)期成果

就鋼琴而言，通過Matlab系統(tǒng)分析調(diào)試之后，鋼琴的高音部分頻率精度達到0.5%，中一部分達到1.0%，低音部分達到1.5%。

第二篇：開題報告的研究方法2100字

開題報告的研究方法第一類調(diào)查法與實驗法1、調(diào)查法調(diào)查法是科學研究中最常用的方法之一。它是有目的、有計劃、有系統(tǒng)地搜集有關(guān)研究對象現(xiàn)實狀況或歷史狀況的材料的方法。調(diào)查方法是科學研究中常用的基本研究方法，它綜合運用歷史法、觀察法等方法以及談話、問卷、個案研究、測驗等科學方式，對教育現(xiàn)象進行有計劃的、周密的和系統(tǒng)的了解，并對調(diào)查搜集到的大量資料進行分析、綜合、比較、歸納，從而為人們提供規(guī)律性的知識。調(diào)查法中最常用的是問卷調(diào)查法，它是以書面提出問題的方式搜集資料的一種研究方法，即調(diào)查者就調(diào)查項目編制成表式，分發(fā)或郵寄給有關(guān)人員，請示填寫答案，然后回收整理、統(tǒng)計和研究。2、實驗法實驗法是通過主支變革、控制研究對象來發(fā)現(xiàn)與確認事物間的因果聯(lián)系的一種科研方法。其主要特點是：第一、主動變革性。觀察與調(diào)查都是在不干預(yù)研究對象的前提下去認識研究對象，發(fā)現(xiàn)其中的問題。而實驗卻要求主動操縱實驗條件，人為地改變對象的存在方式、變化過程，使它服從于科學認識的需要。第二、控制性?？茖W實驗要求根據(jù)研究的需要，借助各種方法技術(shù)，減少或消除各種可能影響科學的無關(guān)因素的干擾，在簡化、純化的狀態(tài)下認識研究對象。第三，因果性。實驗以發(fā)現(xiàn)、確認事物之間的因果聯(lián)系的有效工具和必要途徑。第二類規(guī)范研究與實證研究實證研究方法排斥價值判斷，規(guī)范研究方法卻以價值判斷為基礎(chǔ)。1、規(guī)范研究方法規(guī)范研究方法以某種價值判斷為基礎(chǔ)，說明經(jīng)濟現(xiàn)象及其運行應(yīng)該是什么的問題。規(guī)范研究方法研究客觀現(xiàn)象的目的在于：提出一定的標準作為經(jīng)濟理論的前提，并以該標準作為制定經(jīng)濟政策的依據(jù)，以及研究如何使經(jīng)濟現(xiàn)象的運行符合或?qū)崿F(xiàn)這些標準。規(guī)范研究方法以某種價值判斷為基礎(chǔ)，解決客觀經(jīng)濟現(xiàn)象“應(yīng)該是什么”的問題，即要說明所要研究的對象本身是好還是壞，對社會具有積極意義還是具有消極意義。規(guī)范研究方法研究經(jīng)濟現(xiàn)象的出發(fā)點和歸宿離不開價值判斷。規(guī)范研究方法，就是從價值判斷出發(fā)來研究經(jīng)濟現(xiàn)象，并研究如何實現(xiàn)上述標準。2、實證研究法實證研究法是科學實踐研究的一種特殊形式。其依據(jù)現(xiàn)有的科學理論和實踐的需要，提出設(shè)計，利用科學儀器和設(shè)備，在自然條件下，通過有目的有步驟地操縱，根據(jù)觀察、記錄、測定與此相伴隨的現(xiàn)象的變化來確定條件與現(xiàn)象之間的因果關(guān)系的活動。主要目的在于說明各種自變量與某一個因變量的關(guān)系。實證研究法是認識客觀現(xiàn)象，向人們提供實在、有

用、確定、精確的知識的研究方法，其重點是研究現(xiàn)象本身“是什么”的問題。實證研究法試圖超越或排斥價值判斷，只揭示客觀現(xiàn)象的內(nèi)在構(gòu)成因素及因素的普遍聯(lián)系，歸納概括現(xiàn)象的本質(zhì)及其運行規(guī)律。實證研究法的步驟：（1）確定所要研究的對象，分析研究對象的構(gòu)成因素、相互關(guān)系以及影響因素，搜集并分類相關(guān)的事實資料。（2）設(shè)定假設(shè)條件。在研究的過程中，研究對象的行為是有其特征所決定，試圖把所有復雜因素都包括進去，顯然是不現(xiàn)實也不可能的。為此，必須對某一理論所使用的條件進行設(shè)定。當然，假設(shè)的條件有一些是不現(xiàn)實的，但沒有假設(shè)條件則無法進行科學研究。運用實證研究法研究問題，必須正確設(shè)定假設(shè)條件。（3）提出理論假說。假說是對于現(xiàn)象進行客觀研究所得出的暫時性結(jié)論，也就是未經(jīng)過證明的結(jié)論。假說對研究對象現(xiàn)象的經(jīng)驗性概括和總結(jié)，但還不能說明它是否能成為具有普遍意義的理論。（4）驗證。在不同條件和不同時間對假說進行檢驗，用事實檢驗其正確與否。檢驗包括應(yīng)用假說對現(xiàn)象的運動發(fā)展進行預(yù)測。第三類定量分析與定性分析1、定量分析法在科學研究中，通過定量分析法可以使人們對研究對象的認識進一步精確化，以便更加科學地揭示規(guī)律，把握本質(zhì)，理清關(guān)系，預(yù)測事物的發(fā)展趨勢。2、定性分析法定性分析法就是對研究對象進行“質(zhì)”的方面的分析。具體地說是運用歸納和演繹、分析與綜合以及抽象與概括等方法，對獲得的各種材料進行思維加工，從而能去粗取精、去偽存真、由此及彼、由表及里，達到認識事物本質(zhì)、揭示內(nèi)在規(guī)律。第四類文獻綜合法與個案研究法1、文獻綜合研究法文獻研究法是根據(jù)一定的研究目的或課題，通過調(diào)查文獻來獲得資料，從而全面地、正確地了解掌握所要研究問題的一種方法。文獻研究法被子廣泛用于各種學科研究中。其作用有：①能了解有關(guān)問題的歷史和現(xiàn)狀，幫助確定研究課題。②能形成關(guān)于研究對象的一般印象，有助于觀察和訪問。③能得到現(xiàn)實資料的比較資料。④有助于了解事物的全貌。2、個案研究法個案研究法是認定研究對象中的某一特定對象，加以調(diào)查分析，弄清其特點及其形成過程的一種研究方法。個案研究有三種基本類型：(1)個人調(diào)查，即對組織中的某一個人進行調(diào)查研究；(2)團體調(diào)查，即對某個組織或團體進行調(diào)查研究；(3)問題調(diào)查，即對某個現(xiàn)象或