[發明專利]一種流行歌曲情感綜合與分類方法

有效

• 申請號: 201810305399.2
• 申請日: 2018-04-08
• 公開（公告）號: CN108648767B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 孫書韜;王永濱;曹軼臻;王琦;趙莊言
• 申請（專利權）人: 中國傳媒大學
• 主分類號: G10L25/63
• 分類號: G10L25/63;G06F16/683;G06K9/62
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

一種流行歌曲情感綜合與分類方法涉及音頻信息處理領域。首先，對一首音樂進行音樂副歌出現模式判別，確定不同的流行音樂模式；其次，采用一種柔性分段方法將一首歌曲分為N個片段，對每一個片段預測其愉悅度與激烈度；依據一首流行音樂的模式和N個音樂片段的愉悅度和激烈度結果，選用不同的分類器，進行整首音樂情感綜合，得出整首音樂的情感標簽。其優點在于采用柔性分割技術進行V/A情感演化特征提取，分別進行處理，使對不同結構流行歌曲情感分類器的訓練更有針對性；采用流行歌曲結構及情感演化特征進行進行歌曲情感分類，與單純的基于整首歌的統計特性進行綜合的方法，更能反映人類對音樂的情感認知過程和特點。

技術領域

本發明涉及音頻信息處理領域的一種面向全曲的自動流行音樂情感分類方法.

背景技術

當前針對歌曲情感分類的方法的研究對象多為處理歌曲中的一個片段，一個基本的思路是將片段劃分為定長的幀，對幀直接進行情感分類然后統計歌曲片段中占主導地位的情感類型做為歌曲片段的情感類型標簽。也有采用幀袋^[2]的方式建模，再基于幀袋進行整段歌曲進行分類的，但這些方法沒有考慮在欣賞歌曲時人類情感響應的內在特點。實際上，人們對整首歌曲的情感感知受到情感表現在歌曲不同位置出現的影響，也受到情感表現發展過程的影響，傳統的幀袋特征忽略了這些因素。人們還提出了采用副歌為代表段進行歌曲情感分類的方案^[3]，但沒有給出根據不同段落進行情感綜合的方法。本發明基于歌曲結構規律表現和聽眾音樂情感識別過程的觀察和分析，設計一種二階段情感綜合與分類方法來判別整首歌曲的情感標簽。

本發明的歌曲情感綜合方法設計主要依據如下觀察：一、歌曲情感表現在一定時間段內是穩定的；二、歌曲的不同段落對歌曲整體的情感表達貢獻度是不同的，其情感演化對整首音樂的情感認知是有影響的；三、大部分歌曲的結構是遵從一定規律，也就是前奏、尾奏、副歌、主歌等的出現在歌曲的相對位置上遵從一定的規律，盡管可能有例外和不是十分嚴格。

發明內容

本發明給出一種對流行音樂進行自動歌曲情感綜合與分類的技術方案。歌曲情感綜合與分類分兩階段，首先，對一首音樂進行音樂副歌出現模式判別，確定不同的流行音樂模式；其次采用一種柔性分段方法將一首歌曲分為N個片段(N的大小與歌曲副歌出現的次數相關)，對每一個片段預測其愉悅度與激烈度；其次，依據一首流行音樂的模式和N個音樂片段的愉悅度和激烈度結果，選用不同的分類器，進行整首音樂情感綜合，得出整首音樂的情感標簽。

本發明將歌曲音樂情感綜合分為兩個階段。第一為對一首歌的音樂片段的激烈度和愉悅度預測，形成歌曲情感演化序列。

歌曲的情感演化序列是建立在歌曲分段的基礎上的。為了完成對一首音樂進行分段，本發明首先需要進行流行歌曲結構分析，并對一首流行歌曲按副歌出現情況進行分類。

流行歌曲的典型結構為前奏、主歌1、副歌、主歌2、副歌、主歌3、副歌、尾奏。不是所有的流行歌曲都嚴格遵從這一格式，一些歌曲有一定的變化，在主副歌之間可以有橋段等。

本發明采用副歌識別算法進行副歌識別，副歌識別后，一首歌曲將呈現其它段，副歌，其它段，副歌交替出現的模式，其中其它段包括前奏，主歌，橋段或其組合。本發明根據副歌出現的重復模式將流行歌曲分為k類，分為無副歌結構，2次副歌出現，3次副歌出現，...，k次副歌出現結構，一般取k不大于5。如果歌曲模式識別器識別出副歌出現次數大于5，令k＝5,將其歸為與k＝5的歌曲一類，并在后續處理中略掉第六次副歌出現及其后面的音樂內容。為了便于處理，本發明略掉最后一次副歌出現后面的歌曲內容。

在流行音樂歌曲模式檢測完成后，如果檢測到副歌，會得到各段副歌的起止時間。然后本發明采用一種柔性分段策略對歌曲進行分段，將一首完整的歌曲分為N個片段。為了使一個歌曲片段內的情感表現大體穩定，每個片段的時長應不大于10s。為了對片段在歌曲中的位置有較好的區分度，N要足夠大并與歌曲的副歌出現特點有關。

便于處理，本發明設計的柔性分段方案如下：