随着音乐喷泉在实际应用中的需求不断提升,而现有音乐喷泉产品仍处于曲目单一、固定的状态,不能灵活根据实际需求来改变喷泉的形式。要改变现状,必须借助计算机来对音乐信号进行分析,提取出音乐的变化规律。节奏是音乐的脉搏,是音乐分析、研究、应用的基础。而节拍是节奏最明显的表现,因此节拍提取是掌握音乐变化规律的关键。本文在认真总结了前人研究成果的基础上,针对音频信号的特点及现有节拍提取方法的局限性与不足,提出了一种基于高斯函数的FIR数字低通滤波器的节拍提取方法。研究内容和步骤主要包括如下几点：(1)根据节拍在音乐知识和信号处理中的特征体现,确定本文研究的出发点是分析音频信号中的能量峰值。(2)以具有高保真效果的PCM编码音频信号作为研究对象,对其进行预处理以消除干扰和较少计算量。(3)针对PCM编码音频信号具备的线性和时变非稳态特性,采用适用于线性信号处理的FIR型数字滤波器和适用于处理时变非稳态信号的短时傅里叶变换技术。通过论证,高斯窗函数具备时频宽积最小特性,是针对本文研究对象的最好窗函数。构造基于高斯低通的滤波器,对预处理后的信号进行处理,获得音乐信号中低频能量的包络。(4)对滤波后的结果采取能量峰值排序和节拍间隔估计,结合音乐节奏的特征,剔除不符合要求的峰值,保留有效峰值,获得节拍的具体时间点信息。实验证明了本文提出的方法在节拍提取应用上的准确性和有效性。同时,从原理上分析了其他滤波用于音频信号的不足,并将基于这些滤波的实验数据与本文所采用滤波的实验数据进行了分析和比较,论证了本文提出的节拍提取方法与同类方法相比具有显著优势。