歌曲主旋律是指一首歌曲中人声的基频曲线。主旋律提取的定义是将一段歌曲信号中的主旋律提取出来并转换为数字格式特征。主旋律提取主要应用在哼唱检索系统中,利用歌曲主旋律作为检索特征。本文研究歌曲主旋律提取方法由多基频提取和主旋律判决两个步骤组成。主要工作分为以下两个部分:(1)研究了两种多基频提取算法对其进行改进在多基频提取部分,本文首先对歌曲信号进行等响度滤波,将歌曲信号的高频和低频部分进行能量削弱。之后分析了短时傅立叶变换用于多基频提取的不足之处。引用了更加适合处理歌曲信号的多分辨率短时傅立叶变换。本文介绍了多基频提取中常用的分谐波叠加算法,并分析了其用于多基频提取存在的问题。介绍了谐波音阶特征描述算法的用途并将其实现,对谐波音阶特征描述算法做了一系列改进,使其适用于多基频提取。通过对比实验,本文改进的基于谐波音阶特征描述算法的多基频提取算法准确度高,简单可行。(2)研究了主旋律判决算法,并提出了一种结合规则和统计方法的主旋律判决算法在主旋律判决的过程中,利用多基频提取算法得到的多个候选基频,确定哪些候选基频属于主旋律。本文首先实现了一种已有的构建音高轮廓线的方法,分别对属于人声、背景音乐的构建音高轮廓线。对音高轮廓线提取一系列新的特征,统计新特征与原有特征的分布特性。提出了一种新的主旋律判决方法,利用特征的分布特性制定滤除规则,结合支持向量机分类模型,以达到区分人声基频点和非人声基频点的目的。并提取到最终的主旋律信息,增强了主旋律判决鲁棒性。