專利名稱：一種自動(dòng)識(shí)別音樂旋律調(diào)號(hào)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計(jì)算機(jī)程序處理識(shí)別已知節(jié)拍音樂的調(diào)號(hào)的方法，具體是指一種自動(dòng)識(shí)別音樂旋律調(diào)號(hào)的方法。
背景技術(shù)：
音符在簡(jiǎn)譜中，記錄音的高低和長(zhǎng)短的符號(hào)，叫做音符。而用來表示這些音的高低的符號(hào)，是用七個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字作為標(biāo)記，它們的寫法是1 2 3 4 5 6 7讀法為do remi fa so la si (多來米發(fā)梭拉西)。音符是和音高緊密相連的，沒有一個(gè)不帶音
高的音符。音高音符的數(shù)字符號(hào)如I 2 3 4 5 6 7就表示不同的音高，在鋼琴鍵盤上可以很直觀地理解音符和音高，廣義上說音樂里總共就有7個(gè)音符。調(diào)淺顯的說就是在首調(diào)中I (do)音的絕對(duì)位置，(比如I=A即調(diào)號(hào)為A，表示把
A這個(gè)音唱作do)，音樂里一共有12個(gè)調(diào)號(hào)即
c|#c |d|#d |e|f|#f |g|#g |a|#a |b
音符的長(zhǎng)短音樂中的音符除了有高低之分外，當(dāng)然還要表示長(zhǎng)短之分，這里引用一
個(gè)基礎(chǔ)的音樂術(shù)語拍子。音樂節(jié)拍是指強(qiáng)拍和弱拍的組合規(guī)律，具體是指在樂譜中每一小節(jié)的音符總長(zhǎng)度，常見的2/4，3/4，4/4，6/8拍，每小節(jié)的長(zhǎng)度是固定的，一首樂曲的節(jié)拍是作曲時(shí)就固定的，不會(huì)改變。一首樂曲可以是由若干種節(jié)拍相結(jié)合組成的，其規(guī)律如下2/4拍2/4拍是4分音符為一拍，每小節(jié)2拍，可以有2個(gè)4分音符，強(qiáng)、弱；3/4拍3/4拍是4分音符為一拍，每小節(jié)3拍，可以有3個(gè)4分音符，強(qiáng)、弱、弱；4/4拍4/4拍是4分音符為一拍，每小節(jié)4拍，可以有4個(gè)4分音符，強(qiáng)、弱、次強(qiáng)、弱；6/8拍6/8拍是8分音符為一拍，每小節(jié)6拍，可以有6個(gè)8分音符，強(qiáng)、弱、弱；次強(qiáng)、弱、弱。拍號(hào)是一個(gè)分?jǐn)?shù)，寫在樂曲開始的地方(第一行譜表的左端，跟在譜號(hào)之后，如果有調(diào)號(hào)，則順序?yàn)樽V號(hào)一調(diào)號(hào)一拍號(hào))。分母表示拍子的基本時(shí)值，也就是說以幾分音符做為一拍，分子表不每小節(jié)中有幾拍。例如2/4表不以四分音符為一拍,每小節(jié)有兩拍；3/4表不以四分音符為一拍，每小節(jié)有三拍；3/8表不以八分音符為一拍，每小節(jié)有三拍。拍號(hào)的分母部分只有2、4、8三種，也就是說，用二分音符、四分音符和八分音符作為拍子的基本時(shí)值。拍號(hào)之所以寫成分?jǐn)?shù)，是因?yàn)樵谖寰€譜中將全音符作為整數(shù)、即時(shí)值分割的基礎(chǔ)單位看待。全音符的標(biāo)記是C，設(shè)C等于1，二分音符的時(shí)值自然是1/2，當(dāng)一小節(jié)中有兩拍(兩個(gè)二分音符)時(shí)，其時(shí)值為1/2+1/2，得出分?jǐn)?shù)形式的拍號(hào)2/2 ;當(dāng)一小節(jié)中有三拍(三個(gè)二分音符)時(shí)，時(shí)值為1/2+1/2+1/2，分?jǐn)?shù)形式的拍號(hào)為3/2 ;同樣道理，四分音符的時(shí)值是1/4，每小節(jié)有兩拍(兩個(gè)四分音符)時(shí)拍號(hào)寫為2/4，有三拍(三個(gè)四分音符號(hào))即寫做3/4，依此類推。音樂總是由強(qiáng)拍和弱拍交替進(jìn)行的，這種交替不能雜亂無章、任意安排，而是按照一定的規(guī)律構(gòu)成最小的節(jié)拍組織一小節(jié)，然后以此為基礎(chǔ)循環(huán)往復(fù)。比如，當(dāng)兩個(gè)強(qiáng)拍之間只有一個(gè)弱拍時(shí)稱作“二拍子”，2/4節(jié)拍就是這種類型；當(dāng)兩個(gè)強(qiáng)拍之間有二個(gè)弱拍時(shí)稱作“三拍子”，象3/4和3/8 ;兩個(gè)強(qiáng)拍之間有三個(gè)弱拍稱“四拍子”，常見的是4/4。兩個(gè)小節(jié)之間用“小節(jié)線”隔開。小節(jié)線是一條與譜表垂直的細(xì)線，上頂五線，下接一線，正好將譜表切斷，無論上、下加線離開譜表多么遠(yuǎn)，小節(jié)線都不能超出譜表之外。作品的最后一個(gè)小節(jié)畫兩條小節(jié)線，并且右面的一條較粗一些，表示一部作品或一個(gè)段落的結(jié)束，小節(jié)線后面的那一拍一定是強(qiáng)拍，并且，每個(gè)小節(jié)只有一個(gè)強(qiáng)拍，其余均為弱拍。拍子是表示音符長(zhǎng)短的重要概念，是指強(qiáng)拍和弱拍的組合規(guī)律，表示音樂的長(zhǎng)短需要有一個(gè)相對(duì)固定的時(shí)間概念，簡(jiǎn)譜里將音符分為全音符、二分音符、四分音符、十六分音符、三十二分音符等，在這幾個(gè)音符里面最重要的是四分音符，它是一個(gè)基本參照度量長(zhǎng)度，即四分音符為一拍，這里一拍的概念是一個(gè)相對(duì)時(shí)間度量單位，一拍的長(zhǎng)度沒有限制，可以是I秒，也可以是2秒或半秒，假如一拍是一秒的長(zhǎng)度，那么二拍就是兩秒；一拍定為半秒的話，兩拍就是一秒的長(zhǎng)度，一旦這個(gè)基礎(chǔ)的一拍定下來，那么比一拍長(zhǎng)或短的符號(hào)就相對(duì)容易了，一首樂曲的節(jié)拍是作曲時(shí)就固定的，一般中途不會(huì)改變。半音與全音，音符與音符之間是有“距離”的，這個(gè)距離是一個(gè)相對(duì)可計(jì)算的數(shù)值，在音樂中，相鄰的兩個(gè)音之間最小的距離叫半音，兩個(gè)半音距離構(gòu)成一個(gè)全音，表現(xiàn)在鋼琴上就是鋼琴鍵盤上緊密相連的兩個(gè)鍵盤就構(gòu)成半音，而隔一個(gè)鍵盤的兩個(gè)鍵盤就是全音。音符數(shù)組為了表示音符的音高以及長(zhǎng)度，用一個(gè)數(shù)組來表示X(音高)Y (長(zhǎng)度/tik)。TIK:為了比基礎(chǔ)音符更加精確的表示音符的時(shí)值，在計(jì)算機(jī)音樂中用tik表示音符長(zhǎng)度的最小單位，把一個(gè)四分音符平均分成48份，每一份即為ltik，那么每一個(gè)十六分音符即為12tik，音符劃分如下
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)識(shí)別音樂旋律調(diào)號(hào)的方法，其特征在于，包括以下步驟(A)任意一段旋律中，將該旋律的任意一個(gè)小節(jié)按照其固定的節(jié)拍分成單個(gè)的拍，然后按照強(qiáng)弱關(guān)系分別賦予加權(quán)值，各加權(quán)值的總和為100 ；(B)將每個(gè)單獨(dú)的拍分成4份內(nèi)拍位，每個(gè)內(nèi)拍位分別賦予加權(quán)值，每個(gè)單獨(dú)的拍中4個(gè)內(nèi)拍位的加權(quán)值之和等于該單獨(dú)的拍的加權(quán)值；(C)旋律音高映射，把旋律中出現(xiàn)的所有的音符的絕對(duì)音高值都映射到同一個(gè)八度里；(D)旋律時(shí)長(zhǎng)對(duì)位分解,每一大于16分音符的音,拆分成最小單位為16分音符的音的集合，根據(jù)各音所占的拍位以及內(nèi)拍位比例計(jì)算出每一個(gè)16分音符的加權(quán)值；(E)映射音高的加權(quán)值統(tǒng)計(jì)，分別進(jìn)行全曲各類音符分別加權(quán)值統(tǒng)計(jì)；(F)映射音高加權(quán)值分析，將步驟(E)中數(shù)值最高的7位映射音符作為整個(gè)樂曲的準(zhǔn)音列，計(jì)算出該旋律的調(diào)號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)識(shí)別音樂旋律調(diào)號(hào)的方法，其特征在于所述步驟(A)中，所述旋律的節(jié)拍為2/4拍、3/4拍、4/4拍、或6/8拍中的任意一種，其中2/4拍的拍位加權(quán)值之比為Rl :R2，且R1>R2 ;3/4拍的拍位加權(quán)值之比為Tl T2 :Τ3，且T1>T2>T3，T2+T3>T1 ；4/4 拍的拍位加權(quán)值之比為 Pl Ρ2 Ρ3 Ρ4,且 Ρ1>Ρ2>Ρ4, Ρ1+Ρ2>Ρ3+Ρ4,Ρ2+Ρ3>Ρ1，Ρ1>Ρ3 ；6/8拍的拍位加權(quán)值分配為兩個(gè)部分，前三拍的拍位加權(quán)值之和與后三拍的拍位加權(quán)值之和的比值與2/4拍的規(guī)律相同，其中每個(gè)部分的拍位加權(quán)值分配規(guī)律與3/4拍的規(guī)律相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)識(shí)別音樂旋律調(diào)號(hào)的方法，其特征在于所述步驟(B)中，所述單個(gè)的拍中，其內(nèi)拍位的加權(quán)值之比為Jl :J2 :J3 :J4，且J1>J2>J4，J1+J2>J3+J4, J2+J3>J1, J1>J3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的一種自動(dòng)識(shí)別音樂旋律調(diào)號(hào)的方法，其特征在于所述步驟(F)中計(jì)算出該旋律的調(diào)號(hào)包括以下步驟(Fl)分別計(jì)算出全部12個(gè)調(diào)的1、3、5、6骨干音在該準(zhǔn)音列里加權(quán)值的總和X(l_12)，同時(shí)計(jì)算出五聲調(diào)式中全部12個(gè)調(diào)的第1、2、3、5、6骨干音在該準(zhǔn)音列里加權(quán)值的總和Y(1-12)；(F2)分別計(jì)算出全部12個(gè)調(diào)的變化音在該準(zhǔn)音列里所占的加權(quán)值總和C (1-12)；(F3)用12個(gè)骨干音的加權(quán)值的總和X( 1-12)減去同組變化音加權(quán)值C分別得到12個(gè)調(diào)的有效加權(quán)值m (1-12)，取其中最大的一組為M調(diào)；同時(shí)，用五聲調(diào)基本加權(quán)值Y (1-12)減去同組變化音加權(quán)值C分別得到12個(gè)調(diào)的有效加權(quán)值η (1-12)，取其中最大的一組為N調(diào)；(F4)將M和N比較，如果M等于N，則確定該旋律的調(diào)號(hào)為M ;如果M不等于N，則進(jìn)入如下計(jì)算步驟(F5)計(jì)算出以M調(diào)為基礎(chǔ)的第一小節(jié)第1、3、5、6音所占的加權(quán)值之和Ml ;計(jì)算出以N調(diào)為基礎(chǔ)的第一小節(jié)第1、3、5、6音所占的加權(quán)值之和NI ；(F6)將Ml和NI相比較，如果Ml不等于NI，則數(shù)值較大的調(diào)號(hào)為旋律的調(diào)號(hào)；如果Ml等于NI，則進(jìn)行如下計(jì)算(F7)計(jì)算出以M調(diào)為基礎(chǔ)的前半小節(jié)第1、3、5、6音所占的加權(quán)值之和M2 ;計(jì)算出以N調(diào)為基礎(chǔ)的前半小節(jié)第1、3、5、6音所占的加權(quán)值之和N2 ；(F8)將M2和N2相·比較，如果M2不等于N2，則數(shù)值較大的調(diào)號(hào)為旋律的調(diào)號(hào)；如果M2等于N2，則M調(diào)為該旋律的調(diào)號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種自動(dòng)識(shí)別音樂旋律調(diào)號(hào)的方法，包括(A)賦予加權(quán)值，各加權(quán)值的總和為100；(B)將每個(gè)內(nèi)拍位分別賦予加權(quán)值；(C)旋律音高映射；(D)旋律時(shí)長(zhǎng)對(duì)位分解；(E)映射音高的加權(quán)值統(tǒng)計(jì)；(F)映射音高加權(quán)值分析，將步驟(E)中數(shù)值最高的7位映射音符作為整個(gè)樂曲的準(zhǔn)音列，計(jì)算出該旋律的調(diào)號(hào)。本發(fā)明可以得出一段單旋律音樂音頻的調(diào)號(hào)，并以此調(diào)號(hào)為依據(jù)，進(jìn)行樂譜輸出，或進(jìn)行和聲走向分析，段落分析，等等操作；通過節(jié)拍賦予合適的加權(quán)值的方式，讓感性的音樂變得有據(jù)可循，讓計(jì)算機(jī)有了對(duì)其統(tǒng)計(jì)分析的一種依據(jù)；通過兩種方式計(jì)算出該段旋律的調(diào)號(hào)，求同排異，更好的避免了由于音樂自由隨意的特點(diǎn)造成的判斷誤差。
文檔編號(hào)G10L25/81GK103035253SQ20121055752
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者鮮英才, 屈韜 申請(qǐng)人:成都玉禾鼎數(shù)字娛樂有限公司