[發明專利]一種分析音樂BPM的方法和裝置

有效

• 申請號: 201110415367.6
• 申請日: 2011-12-13
• 公開（公告）號: CN102543052A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 宋輝
• 申請（專利權）人: 北京百度網訊科技有限公司
• 主分類號: G10H1/00
• 分類號: G10H1/00
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 何青瓦;李慶波

【技術領域】

本發明涉及計算機處理技術，特別涉及一種分析音樂每分鐘節拍數(BPM，Beat?Per?Minute)的方法和裝置。

【背景技術】

BPM是音樂的重要屬性之一，標識音樂每分鐘的節拍數，在音頻分析、個性化音樂推薦、音樂分類等應用中發揮重要作用。例如在樂器數字接口(MIDI)的應用中，通過BPM可以將MIDI音序器的速度與一個已有的音軌同步；在音樂數據庫系統中，可根據BPM對音樂進行分類和檢索。在流行音樂播音員(DJ)的應用中，可以將兩種音樂源的BPM值進行比較，以便從一個音樂源無縫地過渡到另一個音樂源，等等。

BPM分析技術中需要從待分析音樂中選擇一些音樂片段，計算各音樂片段的BPM值后進行融合得到待分析音樂的BPM值。其中現有計算音樂片段的BPM值的方法是：計算音樂片段的自相關函數，提取自相關函數的周期值作為兩個節拍之間的時間間隔，并換算成每分鐘的節拍數作為輸出。然而現有計算音樂片段的BPM值的方法對于音樂節奏感強，節奏鼓點非常明顯的音樂能夠滿足準確性要求，但對于音樂伴奏較弱，甚至沒有伴奏的時候，由于其周期性非常不明顯，采用現有的方法往往很難找到準確的BPM值。

【發明內容】

有鑒于此，本發明提供了一種分析音樂BPM的方法和裝置，以便于提高弱伴奏音樂片段的BPM分析準確性。

具體技術方案如下：

一種分析音樂每分鐘節拍數BPM的方法，該方法包括：

S1、對待分析音樂片段的自相關函數進行峰值搜索，判決所述待分析音樂片段所屬的音樂拍系；

S2、對所述待分析音樂片段進行停頓點的檢測；

S3、根據停頓點的周期值以及所述步驟S1的判決結果，計算每分鐘的節拍數作為所述待分析音樂片段的BPM。

根據本發明一優選實施例，所述步驟S1具體包括：

S11、對所述待分析音樂片段的自相關函數進行峰值搜索，確定每一節拍包含的幀數l；

S12、分別計算自相關函數在xl的整數倍幀處的值，并判斷是局部最大值的幀個數是否滿足預設要求，x為預設的正整數，如果判斷結果為是，則確定所述待分析音樂片段屬于x拍系。

根據本發明一優選實施例，在步驟S11中對所述待分析音樂片段的自相關函數進行峰值搜索之前還包括：

對所述待分析音樂片段的自相關函數疊加窗函數。

根據本發明一優選實施例，所述步驟S12為：分別計算所述自相關函數在3l的整數倍幀處的值，并判斷是局部最大值的幀個數是否滿足預設要求，如果是，則判決出所述待分析音樂片段屬于三拍系，否則判決出所述待分析音樂片段判斷屬于兩拍系。

根據本發明一優選實施例，所述步驟S2具體包括：

檢測所述待分析音樂片段的能量幅度曲線波谷位置，將波谷位置確定為停頓點；或者，

檢測音樂片段的信號能量幅度低于預設幅度低點的位置，如果連續多幀的能量幅度低于預設幅度低點，則取所述連續多幀的中點作為停頓點，否則直接將檢測到的位置作為停頓點。

根據本發明一優選實施例，所述步驟S3具體包括：

根據停頓點的周期值以及停頓點間的小節數，確定每個小節的時間長度；根據所述步驟S1的判決結果，確定每個小節包含的節拍數；根據每個小節包含的節拍數以及每個小節的時間長度，計算每分鐘的節拍數作為所述待分析音樂片段的BPM；或者，

根據所述步驟S1的判決結果確定出每個小節包含的節拍數；根據停頓點間的小節數確定停頓點間包含的節拍數；利用停頓點間包含的節拍數以及停頓點的周期值，計算每分鐘的節拍數作為所述待分析音樂片段的BPM。

根據本發明一優選實施例，在所述步驟S3之后還包括：

判斷計算出的BPM是否超出預設的合理值范圍，如果是，繼續執行步驟S4；

S4、如果計算出的BPM低于所述合理值范圍的最低值，則將計算出的BPM的值乘以2作為優化后的所述待分析音樂片段的BPM；如果計算出的BPM高于所述合理值范圍的最高值，則將計算出的BPM的值除以2作為優化后的所述待分析音樂片段的BPM。

一種分析音樂每分鐘節拍數BPM的裝置，該裝置包括：

拍系判決單元，用于對待分析音樂片段的自相關函數進行峰值搜索，判決所述待分析音樂片段所屬的音樂拍系；

停頓檢測單元，用于對所述待分析音樂片段進行停頓點的檢測；

BPM計算單元，用于根據停頓點的周期值以及所述拍系判決單元的判決結果，計算每分鐘的節拍數作為所述待分析音樂片段的BPM。