基于MATLAB的十二平均律自动音乐合成与基频分析系统

资 源 简 介

本MATLAB项目实现了谱面自动解析与音频合成功能，支持MIDI文件输入和自定义音符序列。通过十二平均律生成精准音高，提供基频分析与音乐可视化工具，适用于音乐教育、信号处理研究等领域。

详 情 说 明

基于十二平均律的自动音乐合成与基频分析系统

项目介绍

本项目是一个集音乐谱面识别、音频合成、基频分析与简谱转换于一体的自动化系统。系统核心基于十二平均律理论，能够将输入的MIDI文件或自定义音符序列合成为音频，并对合成结果或外部音频文件进行基频分析，最终输出易于理解的简谱表示。该系统适用于音乐教育、辅助创作及音乐信息检索等领域。

功能特性

• 谱面识别与解析：自动解析MIDI文件或用户自定义的音符序列，精确提取每个音符的音高、时值和节奏信息。
• 十二平均律合成：依据解析出的音符数据，应用十二平均律算法生成高保真音频信号，支持灵活调整采样率、音色和振幅等参数。
• 基频分析：对生成的音频或外部输入的WAV/MP3文件进行快速傅里叶变换，准确提取基频成分并分析其谐波结构。
• 简谱转换：将基频分析结果智能转换为标准简谱符号（如音符1-7、高低音点及节奏线），输出为文本或结构化表格，便于阅读与记录。

使用方法

1. 输入准备：将待处理的MIDI文件（.mid）或包含音符序列的自定义矩阵文件置于指定输入目录。如需要进行基频分析，可准备WAV或MP3格式的音频文件。
2. 参数配置：在主运行脚本中，根据需要设置音频合成的采样率、音色波形、振幅，以及基频分析的频率范围等参数。
3. 运行系统：执行主程序文件。系统将自动完成谱面解析、音频合成、基频分析和简谱转换的全流程。
4. 结果获取：查看输出目录，获取生成的WAV格式合成音频、包含频谱图和基频值的分析报告，以及简谱文本或数据表格。

系统要求

• 操作系统：Windows / macOS / Linux
• 软件环境：MATLAB R2018b 或更高版本
• 必要工具包：Signal Processing Toolbox, Audio Toolbox
• 硬件建议：具备声卡，拥有至少 4GB 内存

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能，承担整个工作流的调度与执行。其主要能力包括：初始化系统参数与路径、调用谱面解析模块读取并处理输入数据、驱动十二平均律音频合成引擎生成声音信号、执行基频提取与谐波分析算法，以及最终调用简谱转换模块生成可读的音乐表示结果。该文件是项目功能的集中入口与逻辑控制中心。