舞蹈机器人中音乐基音频率的提取

何晓亮，贾 亮，秦文健

（1.沈阳航空航天大学 电子信息工程学院，辽宁 沈阳 110136；2.中国科学院深圳先进技术研究院 医疗机器人与微创手术中心，广东 深圳 581055）

在舞蹈机器人中，要求机器人能够根据音乐表达出来的不同情感选择不同风格的舞蹈，能够跟随音乐的旋律、节奏、和鼓点等信息做出快速准确的舞蹈动作，这就要求对音乐信号的特征参数进行快速有效解析。音乐信号的特征参数可以分为3个层次，即音乐信号的基本特征、复杂特征和整体特征。音乐信号的基本特征参数包括音乐的音强、音长和音高等；复杂特征参数包括音乐的旋律、节奏和节拍等信息；整体特征参数包括音乐表达出来的情感等信息。在提取了音乐信号基本特征参数的基础之上，分析和提取音乐信号的复杂特征参数，进而分析和提取音乐信号的整体特征。音乐信号的音高作为音乐信号的基本特征参数，决定了音乐信号的旋律变化。而音乐音符的音高与音乐信号的基音频率是一一对应的关系，因此，音乐的基音频率是音乐信号特征参数识别中及其重要的参数之一。音乐信号的基音频率提取的质量对音乐的音高、节奏、旋律和情感等特征参数的提取具有重要的意义，将会直接影响到音乐信号特征参数提取的效果。作为音乐识别领域内重要的研究内容之一，目前常用的音乐信号基音频率的提取方法主要有自相关函数法（ACF）[1]、平均幅度差函数法（AMDF）[2]、倒谱……