基频检测一直是音乐信号研究中的一个难点，随着信号处理技术和计算机技术的迅速发展，为音乐的自动识别提供了条件，本文主要是研究针对不同乐器的特点快速准确的基频检测新算法，并且将算法在DSP上应用实现。 首先，本文概述了基频检测的意义和研究现状，基频是实现音频效果的基本控制参数，基频信息准确快速的提取在音频处理中有着十分重要的意义，直接影响着数字音频信号的处理效果，但是在音频信号的基频检测中存在着各种干扰因素，尤其国内的发展远远落后于国外，因此本文的研究具有重大意义。 其次，本文分析了基频检测的原理和一些经典的检测算法，例如时域的自相关函数法(ACF)和短时平均幅度差函数法(AMDF)，频域的快速付氏变换(FFT)，以及时频域结合的小波变换法，并对这些算法作了较系统的分析和比较。接着阐述了小波变换的基本理论，对离散小波变换、多分辨率分析、A Trous算法、小波变换用于表征信号奇异性等做了详细的研讨，并引出了小波去噪的基本原理。 然后，本文通过采集和分析大量的音频信息，改进传统检测算法，得到了快速准确的新算法，主要的思想是：先利用过采样滤波和小波变换去噪对信号进行预处理，大大消除了毛刺和随机噪声的影响，提高了信号的抗噪性：再结合FFT＼MDF＼小波变换法进行基频检测，同时引入了数学统计和平滑滤波对信号进行后处理，消减了奇异值、倍频和半频误差，使得算法的准确性和稳定性明显改善。另外，针对小波变换，推导了最佳变换尺度的判定公式，为预处理提供了更有效的保证。 最后，本文将新的基频检测算法根据不同乐器的音频特征应用到不同的方面，并移植在DSP上实现。本文采用TI最新推出的TMS320F280x系列的DSP芯片，实现了音准仪、变调器和音频转MIDI系统的设计，验证了新算法的可行性、有效性和实用性。本文还着重介绍了音频转MIDI的系统设计，其中包括硬件电路设计、算法实现以及结果分析。