一种高效的音乐节拍检测算法及其在DSP中的实现

音乐节拍是乐曲中表示固定单位时值和强弱规律的组织形式,亦称拍子.音乐节拍的连续性表现为音乐的平均速度,其单位为bpm(beat per minute).音乐节拍实时检测并在液晶屏上显示是数字撮盘机必需的功能之一.但是现有的音乐节拍检测算法运算量太大,在数字撮盘机中不可能提供大量的DSP芯片资源来实现作为数字撮盘机附加功能的音乐节拍检测功能.本文从人耳感知音乐节拍的规律和音乐信号的时频特性观察出发,导出了对特定bpm区间的音乐进行准确的bpm检测的最低采样率确定方法,给出了一种极为简单的降采样策略,以及从中提取节拍信息估计出bpm的原理和方法,构成了一种适合数字撮盘机等设备使用的高效的音乐节拍检测算法,并给出了在DSP芯片上的实现步骤和算法测试结果.该算法与现有的膏乐节拍检测算法相比,由于既没有聚类检测,也没有高采样率下的多路滤波和频域特征提取等复杂的处理,因此,运算量大大减小,有效地降低了节拍检测对DSP处理速度的要求,使DSP可以更好地实现其它主要的信号处理功能.经验证,节拍检测准确率较高,完全能够满足数字撮盘机中音乐节拍实时检测的需要.

An efficient algorithm of beat detecting and the implement on DSP