乐器辅助学习器音调保持算法的设计与实现

多普勒效应的存在,使得音频在加速或减速播放时,音调变得尖锐或低沉,无法满足很多场景的应用需求。以乐器辅助学习器为研究对象,兼顾考虑软件复杂程度和硬件实现成本,优选时间域的剪贴法,设计2倍速和1/2倍速下的音调保持算法;以有限时长二胡乐曲为例,采用改变音频速度时变调的普通算法和音调保持算法进行音频处理,并对处理结果进行对比分析。研究发现,普通算法2倍速(或1/2倍速)处理得到的音频频率范围明显拓宽(或收窄),同时在原始频率范围内的高频(或低频)段出现了1~2个显著的频率分量,为音调变尖锐(或低沉)提供了理论证据。音调保持算法基本达到了预期效果,实现了“变速不变调”,并且处理步骤简单、易于硬件集成,为乐器辅助学习器等产品的音效处理模块提供了开发思路。