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琴类乐器各个键或弦发出不同调式不同音高的乐音,然而,这些琴类乐器各个键或弦经常会偏离应有的音高,导致演奏不出应有的音乐效果,这就需要定期对这些乐器调律。乐音的音高与频率有关,不同的调式不同的音高是靠声音信号的频率区分的,因此,要判断琴类乐器各个键或弦发音是否准确就可以通过测量其频谱来判断。 基于上述原因,本文分析了用快速傅立叶变换分析琴音频谱构成的可行性,提出了一种用Code Composer Studio集成开发环境、数字信号处理器、A/D转换器和RS-232接口对琴音信号进行频谱分析的方案,并根据该方案设计了一套琴音信号的采集及频谱分析系统。该系统首先利用A/D转换器采集琴音信号;接着利用TI公司的TMS320VC5416数字信号处理器芯片对采集的琴音信号进行快速傅立叶变换,分析出琴音信号的频谱构成;然后利用RS-232接口把分析出的频谱数据发送给PC机;最后利用Code Composer Studio集成开发环境对接收到的琴音频谱数据进行显示和分析。 经过对电子琴琴音的实际采集和频谱分析,把计算出的频率值与相应的理论值进行了对比和分析,并按照”十二平均律”对计算出的频率值进行了验证,结果证明本文所提出的对琴音信号进行频谱分析的方案是切实可行的,系统的软硬件设计也达到了预期的要求。