-
Technisches Gebiet
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein
Verfahren zum Erzeugen von Daten, die ein Musikstück repräsentieren.
-
Stand der Technik
-
US 5,440,756 analysiert
die Progression von Akkorden innerhalb einer musikalischen Passage. Ein
Satz maximaler Noten und ihre Lautstärken werden erfasst. Der Satz
der Lautstärken
der Noten wird dann verglichen mit einer Bibliothek von charakteristischen
Sätzen
von Lautstärken
von Noten, um die letztendliche Umsetzung in Akkorde zu ergeben.
-
In
der
japanischen Patentveröffentlichung Kokai
Nr. Hei 5-289672 wird eine Vorrichtung offenbart, die Akkorde
eines Musikstücks
erkennt, um Daten zu liefern, die das Musikstück als Variation in den Akkorden
darstellt, d.h. als eine Progression der Akkorde.
-
In Übereinstimmung
mit Musikinformation, die zuvor notiert worden ist (eine Noteninformation auf
einem Notenblatt), bestimmt die in der Veröffentlichung offenbarte Vorrichtung
einen Akkord basierend auf Notenkomponenten, die bei einem jeden Taktschlag
auftreten, oder solche, die erhalten werden durch Eliminieren von
Noten, die einen nicht harmonischen Ton darstellen, aus den Notenkomponenten,
wodurch Daten geliefert werden, die repräsentativ sind für die Progression
der Akkorde des Musikstücks.
-
Jedoch
sind bei der herkömmlichen
Vorrichtung zum Erzeugen von Musikdaten Musikstücke mit bekannten Taktschlägen, bei
welchen Akkorde analysiert werden können, beschränkt, und
Daten, die eine Progression von Akkorden aus Musiktönen mit
unbekannten Taktschlägen
darstellen, können
nicht erzeugt werden.
-
Zusätzlich ist
es für
die bekannte Vorrichtung nicht möglich,
Akkorde eines Musikstücks
aus einem Audiosignal zu analysieren, welches den Ton des Musikstücks repräsentiert,
um Daten als Progression der Akkorde zu erzeugen.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Die
durch die vorliegende Erfindung zu lösenden Probleme umfassen das
zuvor erläuterte Problem
als ein Beispiel. Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung,
eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen zum Erzeugen
von Musikdaten, in welchen eine Progression der Akkorde erfasst
wird in Übereinstimmung
mit einem Audiosignal, welches den Klang der Musik repräsentiert,
um Daten zu erzeugen, die repräsentativ
sind für
die Progression der Akkorde.
-
Eine
Vorrichtung zum Erzeugen von Musikdaten ist in Anspruch 1 dargelegt.
-
Ein
Verfahren zum Erzeugen von Musikdaten ist in Anspruch 12 dargestellt.
-
Kurze Figurenbeschreibung
-
1 ist
ein Blockdiagramm der Anordnung eines Musikbearbeitungssystems,
auf welches die Erfindung angewandt wird;
-
2 ist
ein Flussdiagramm, welches den Ablauf einer Frequenzfehlererfassung
zeigt;
-
3 ist
eine Tabelle von Frequenzverhältnissen
von zwölf
Tönen und
einem Ton A, der eine Oktave höher
ist im Verhältnis
zu dem niedrigeren Ton A bei 1,0;
-
4 ist
ein Flussdiagramm, welches ein Hauptverfahren beim Durchführen einer
Akkordanalyse zeigt;
-
5 ist
ein Graph, der ein Beispiel für
die Intensitätspegel
der Tonkomponenten in den Daten einer Kapelle zeigt;
-
6 ist
ein Graph, der ein weiteres Beispiel der Intensitätspegel
der Tonkomponenten in den Daten einer Kapelle zeigt;
-
7 zeigt,
wie ein Akkord mit vier Tönen
in einen Akkord mit drei Tönen
transformiert wird;
-
8 zeigt
ein Aufzeichnungsformat in einem temporären Speicher;
-
9A und 9C zeigen
ein Verfahren zum Ausdrücken
der fundamentalen Noten von Akkorden, ihren Attributen und einem
Kandidaten für
einen Akkord;
-
10 ist
ein Flussdiagramm, welches ein Nachbereitungsverfahren bei der Durchführung einer Akkordanalyse
zeigt;
-
11 zeigt
chronologische Veränderungen bei
den ersten und zweiten Akkordkandidaten vor einem Glättungsverfahren;
-
12 zeigt
chronologische Veränderungen bei
ersten und zweiten Akkordkandidaten nach dem Glättungsverfahren;
-
13 zeigt
chronologische Veränderungen bei
ersten und zweiten Akkordkandidaten nach einem Austauschverfahren;
-
14A bis 14D zeigt,
wie eine Akkordprogression von Musikdaten erzeugt wird, sowie ihr Format;
-
15 ist
ein Blockdiagramm der Anordnung eines Musikbearbeitungssystems als
eine weitere Ausführungsform
der Erfindung.
-
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
-
Im
Folgenden werden Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung ausführlich
unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.
-
1 zeigt
ein Musikbearbeitungssystem, auf welches die vorliegende Erfindung
angewendet wird. Das Musikbearbeitungssystem umfasst eine Mikrophoneingabevorrichtung 1,
eine Leitungseingabevorrichtung 2, eine Musikeingabevorrichtung 3, eine
Eingabebetriebseinrichtung 4, einen Eingabewahlschalter 5,
einen Analog-Digital-Wandler 6, eine Akkordanalyseeinrichtung 7,
Datenspeichereinrichtungen 8 und 9, einen temporären Speicher 10,
eine Vergleichseinrichtung für
eine Akkordprogression 11, eine Anzeigeeinrichtung 12,
eine Musikwiedergabeeinrichtung 13, einen Digital-Analog-Wandler 14 und einen
Lautsprecher 15.
-
Die
Mikrophoneingabevorrichtung 1 kann Musikklänge mittels
eines Mikrophons aufnehmen und gibt ein analoges Audiosignal aus,
welches den aufgefangenen Musikklang darstellt. Die Leitungseingabevorrichtung 2 ist
z.B. mit einem CD-Player oder einem Kassettenrekorder verbunden,
so dass ein analoges Audiosignal, welches einen Musikklang darstellt,
eingegeben werden kann. Die Musikeingabeeinrichtung 3 ist
z.B. ein CD-Player, der verbunden ist mit der Akkordanalyseeinrichtung 7 und
der Datenspeichereinrichtung 8, um ein digitalisiertes
Audiosignal (wie z.B. PCM-Daten) wiederzugeben. Die Eingabebetriebseinrichtung 4 ist
eine von einem Benutzer zu betreibende Einrichtung zum Eingeben
von Daten oder Steuerungsbefehlen an das System. Die Ausgabe der
Eingabebetriebseinrichtung 4 ist verbunden mit dem Eingabewahlschalter 5,
der Akkordanalyseeinrichtung 7, der Vergleichseinrichtung 11 für die Progression
der Akkorde und die Musikwiedergabeeinrichtung 13.
-
Der
Eingabewahlschalter 5 wählt
wahlweise eines der Ausgabesignale von der Mikrophoneingabevorrichtung 1 und
der Leitungseingabevorrichtung 2 für den Analog-Digital-Wandler 6 aus.
Der Eingabewahlschalter 5 arbeitet in Antwort auf einen
Steuerbefehl von der Eingabebetriebseinrichtung 4.
-
Der
Analog-Digital-Wandler 6 ist mit der Akkordanalyseeinrichtung 7 und
der Datenspeichereinrichtung 8 verbunden, digitalisiert
ein analoges Audiosignal und gibt das digitalisierte Audiosignal
auf die Datenspeichereinrichtung 8 als Musikdaten aus.
Die Datenspeichereinrichtung 8 speichert die Musikdaten (PCM-Daten),
die von dem Analog-Digital-Wandler 6 bereitgestellt werden,
und der Musikeingabeeinrichtung 3 als Dateien.
-
Die
Akkordanalyseeinrichtung 7 analysiert Akkorde in Übereinstimmung
mit den zugeführten Musikdaten
durch Ausführen
eines Akkordanalysevorgangs, der beschrieben werden wird. Die durch die
Akkordanalyseeinrichtung 7 analysierten Akkorde der Musikdaten
werden vorübergehend
gespeichert als erste und zweite Akkordkandidaten in der temporaren
Speichereinrichtung 10. Die Datenspeichereinrichtung 9 speichert
Akkordprogressionsmusikdaten (erste Akkordprogressionsmusikdaten),
bei denen es sich um das analysierte Ergebnis der Akkordanalyseeinrichtung 7 handelt,
als eine Datei für
ein jedes Musikstück.
-
Die
Akkordprogressionsvergleichseinrichtung 11 vergleicht die
Akkordprogressionsmusikdaten (zweite Akkordprogressionsmusikdaten)
als Untersuchungsobjekt mit den in der Datenspeichereinrichtung 9 gespeicherten
Akkordprogressionsmusikdaten, und Akkordprogressionsmusikdaten mit
hohen Ähnlichkeiten
zu den Akkordprogressionsmusikdaten des Untersuchungsobjekts werden
erfasst. Die Anzeigeeinrichtung 12 zeigt ein Ergebnis des
Vergleichs auf der Akkordprogressionsvergleichseinrichtung 11 als
eine Liste von Musikstücken
an.
-
Die
Musikwiedergabeeinrichtung 13 liest die Datei des Musikstückes aus,
welches durch die Akkordprogressionsvergleichseinrichtung 11 als
jenes erfasst worden ist, welches den höchsten Ähnlichkeitsgrad aufweist, und
zwar aus der Datenspeichereinrichtung 8, reproduziert die
Daten und gibt sie als digitales Audiosignal aus. Der Digital-Analog-Wandler 14 wandelt
das digitale Audiosignal, welches durch die Musikwiedergabeeinrichtung 13 reproduziert
worden ist, in ein analoges Audiosignal um.
-
Die
Akkordanalyseeinrichtung 7, die Akkordprogressionsvergleichseinrichtung 11 und
die Musikwiedergabeeinrichtung 13 arbeiten jeweils in Antwort
auf einen Steuerbefehl von der Eingabebetriebseinrichtung 4.
-
Der
Betrieb des Musikverarbeitungssystems wird ausführlich weiter unten beschrieben.
-
Hier
wird angenommen, dass ein analoges Audiosignal, welches einen Musikton
repräsentiert, durch
den Eingabewahlschalter 5 von der Leitungseingabeeinrichtung 2 auf
den Analog-Digital-Wandler 6 bereitgestellt
wird und dann in ein digitales Signal umgewandelt wird, um auf die
Akkordanalyseeinrichtung 7 bereitgestellt zu werden, deren
Betrieb beschrieben wird.
-
Der
Akkordanalysebetrieb umfasst eine Vorbearbeitung, eine Hauptbearbeitung
und eine Nachbearbeitung. Die Akkordanalyseeinrichtung 7 führt einen
Frequenzfehlererfassungsbetrieb als ein Nachbearbeitungsverfahren
durch.
-
Bei
dem Frequenzfehlererfassungsbetrieb, wie er in 2 gezeigt
ist, werden eine Zeitvariable T und Banddaten F(N) jeweils zu Beginn
auf Null gesetzt, und eine Variable N wird z.B. für den Bereich von –3 bis 3
(Schritt S1) initialisiert. Ein Eingabedigitalsignal wird einer
Frequenzumwandlung mittels Fourier-Transformation mit Intervallen
von 0,2 Sekunden unterworfen, und als Ergebnis der Frequenzumwandlung
wird eine Frequenzinformation f(T) erhalten (Schritt S2).
-
Die
vorliegende Information f(T), eine vorhergehende Information f(T – 1) und
Information f(T – 2), welche
zwei Zeitabschnitte zuvor erhalten wurde, werden verwendet, um einen
Prozess mit wandernder Mittelwertbildung auszuführen (Schritt S3). Bei dem
Prozess mit wandernder Mittelwertbildung wird Frequenzinformation,
die in den zwei Betriebsabläufen
in der Vergangenheit erhalten worden ist, verwendet, basierend auf
der Annahme, dass sich ein Akkord innerhalb von 0,6 Sekunden schwerlich ändert. Der
Prozess mit wandernder Mittelwertbildung wird ausgeführt durch
den nachfolgenden Ausdruck: f(T) =
(f(T) + f(T – 1)/2,0
+ f(T – 2)/3,0)/3,0 (1)
-
Nach
Schritt S3 wird die Variable N auf –3 gesetzt (Schritt S4), und
es wird ermittelt, ob oder ob nicht die Variable N kleiner ist als
4 (Schritt S5). Falls N < 4,
werden Frequenzkomponenten f1(T) bis f5(T) aus der Frequenzinformation
f(T) gemäß dem Prozess
mit wandernder Mittelwertbildung extrahiert (Schritte S6 bis S10).
Die Frequenzkomponenten f1(T) bis f5(T) liegen in temperierten Zwölftonnotenleitem
für fünf Oktaven
vor, basierend auf 110,0 + 2 × N
Hz als Fundamentalfrequenz. Die zwölf Töne sind A, A#, B, C, C#, D,
D#, E, F, F#, G und G#. 3 zeigt Frequenzverhältnisse
der zwölf
Töne und
den Ton A, der eine Oktave höher
ist mit Bezugnahme auf den niedrigeren Ton A, der mit 1,0 angegeben
ist. Der Ton A liegt bei 110,0 + 2 × N Hz für f1(T) in Schritt S6, bei
2 × (110,0
+ 2 × N)
Hz für
f2(T) in Schritt 7, bei 4 × (110,0 + 2 × N) Hz
für f3(T)
in Schritt S8, bei 8 × (110,0
+ 2 × N)
Hz für
f4(T) in Schritt S9 und bei 16 × (110,0
+ 2 × N)
Hz für
f5(T) in Schritt S10.
-
Nach
den Schritten S6 bis S10 werden die Frequenzkomponenten f1(T) bis
f5(T) umgewandelt in Banddaten F(T) für eine Oktave (Schritt S11).
Die Banddaten F(T) werden wie folgt ausgedrückt: F(T) = f1(T) × 5
+ f2(T) × 4
+ f3(T) × 3
+ f4(T) × 2
+ f5(T) (2)
-
Genauer
gesagt werden die Frequenzkomponenten f1(T) bis f5(T) jeweils gewichtet
und dann zueinander addiert. Die Banddaten F(T) für eine Oktave
werden zu den Banddaten F(N) hinzugefügt (Schritt S12). Dann wird
eins zu der Variablen N hinzuaddiert (Schritt S13), und Schritt
S5 wird nochmals ausgeführt.
-
Die
Abläufe
in den Schritten S6 bis S13 werden so lange wiederholt, wie N < 4 im Schritt S5
steht, d.h. mit anderen Worten so lange, wie N sich im Bereich von –3 bis +3
befindet. Dementsprechend ist die Tonkomponente F(N) eine Frequenzkomponente für eine Oktave,
die Tonintervallfehler im Bereich von –3 bis +3 umfasst.
-
Falls
N ≥ 4 in
Schritt S5, wird ermittelt, ob oder ob nicht die Variable T kleiner
ist als ein vorbestimmter Wert M (Schritt S14). Falls T < M, wird eins hinzugefügt zur Variablen
T (Schritt S15), und Schritt S2 wird nochmals durchgeführt. Banddaten
F(N) für eine
jede Variable N für
Frequenzinformation f(T) wird durch M Frequenzumwandlungsoperationen
erzeugt.
-
Falls
in Schritt S14 T ≥ M,
werden in den Banddaten F(N) für
eine Oktave für
eine jede Variable N die F(N) mit den Frequenzkomponenten, deren Gesamtheit
maximal ist, erfasst, und N im erfassten F(N) wird als ein Fehlerwert
X gesetzt (Schritt S16).
-
Falls
im Falle des Vorliegens einer bestimmten Differenz zwischen den
Tonintervallen eines gesamten Musikstücks, wie z.B. des Darbietungsklangs durch
ein Orchester, die Tonintervalle kompensiert werden können durch
Erhalten des Fehlerwerts X durch die Vorbearbeitung, so kann der
nachfolgende Hauptprozess zum Analysieren der Akkorde entsprechend
durchgeführt
werden.
-
Wenn
einmal der Betrieb des Erfassens von Frequenzfehlern im Vorbearbeitungsprozess
endet, wird der Hauptprozess zum Analysieren von Akkorden durchgeführt. Man
beachte, dass, falls der Fehlerwert X vorab verfügbar ist oder der Fehler unbedeutend
genug ist, um ignoriert zu werden, der Vorbearbeitungsprozess weggelassen
werden kann. Im Hauptprozess wird eine Akkordanalyse vom Beginn bis
zum Ende für
ein Musikstück
durchgeführt,
und deshalb wird ein digitales Eingabesignal auf die Akkordanalyseeinrichtung 7 vom
Startteil des Musikstücks
gegeben.
-
Wie
in 4 gezeigt, wird im Hauptverfahren eine Frequenzumwandlung
durch Fourier-Transformation
ausgeführt
an dem Eingabedigitalsignal in Intervallen von 0,2 Sekunden, und eine
Frequenzinformation f(T) wird erhalten (Schritt S21). Dieser Schritt S21
entspricht einem Frequenzumwandler. Die vorliegende Information
f(T), die vorhergehende Information f(T – 1) und die Information f(T – 2), die
zwei Zeitintervalle zuvor erhalten worden sind, werden verwendet,
um den Verfahrensschritt der wandernden Mittelwertbildung durchzuführen (Schritt
S22). Die Schritte S21 und S22 werden auf dieselbe Weise ausgeführt wie
die Schritte S2 und S3, wie sie oben beschrieben wurden.
-
Nach
dem Schritt S22 werden Frequenzkomponenten f1(T) bis f5(T) aus der
Frequenzinformation f(T) gemäß dem Verfahren
mit wandernder Mittelwertbildung (Schritte S23 bis S27) extrahiert. Ähnlich zu
den oben beschriebenen Schritten S6 bis S10 sind die Frequenzkomponenten
f1(T) bis f5(T) in der temperierten Zwölftonskala für fünf Oktaven,
basierend auf 110,0 + 2 × N
Hz als die Fundamentalfrequenz. Die zwölf Töne sind A, A#, B, C, C#, D,
D#, E, F, F#, G und G#. Ton A liegt bei 110,0 + 2 × N Hz für f1(T)
im Schritt S23, bei 2 × (110,0
+ 2 × N)
Hz für f2(T)
im Schritt S24, bei 4 × (110,0
+ 2 × N)
Hz für f3(T)
im Schritt S25, bei 8 × (110,0
+ 2 × N)
Hz für f4(T)
im Schritt S26 und bei 16 × (110,0
+ 2 × N)
Hz für
f5(T) im Schritt 27. Hier idz N gleich X, wie im Schritt
S16 eingestellt.
-
Nach
den Schritten S23 bis S27 werden die Frequenzkomponenten f1(T) bis
f5(T) in Banddaten F(T) für
eine Oktave (Schritt S28) umgewandelt. Der Betrieb im Schritt S28
wird durchgeführt
unter Verwendung des Ausdrucks (2) auf dieselbe Weise wie im Schritt
S11, wie oben beschrieben. Die Banddaten F(T) enthalten Tonkomponenten.
Diese Schritte S23 bis S28 entsprechen einem Komponentenextraktor.
-
Nach
dem Schritt S28 werden die sechs Töne mit den höchsten Intensitätspegeln
unter den Tonkomponenten in den Banddaten F(T) als Kandidaten (Schritt
S29) ausgewählt,
und zwei Akkorde M1 und M2 der sechs Kandidaten werden erzeugt (Schritt
S30). Einer der sechs Kandidatentöne wird als Grundton verwendet,
um einen Akkord mit drei Tönen
zu erzeugen. Genauer gesagt werden die 6C3 Akkorde betrachtet. Die Pegel der drei
Töne, die
einen jeden Akkord bilden, werden hinzugefügt. Der Akkord, dessen Additionsergebniswert
am größten ist,
wird als der erste Akkordkandidat M1 gesetzt, und der Akkord mit
dem zweitgrößten Additionsergebnis wird
als der zweite Akkordkandidat M2 gesetzt.
-
Wenn
die Tonkomponenten der Banddaten F(T) die Intensitätspegel
für zwölf Töne zeigen,
wie in 5 gezeigt, so werden sechs Töne A, E, C, G, B und D im Schritt
S29 ausgewählt.
Dreiklänge
mit jeweils drei Tönen
aus diesen sechs Tönen
A, E, C, G, B und D sind der Akkord Am (aus den Tönen A, C
und E), der Akkord C (aus den Tönen
C, E und G), der Akkord Ein (aus den Tönen E, B und G), der Akkord
G (aus den Tönen
G, B und D), .... Die gesamten Intensitätspegel aus dem Akkord Am (A,
C, E), dem Akkord C (C, E, G), dem Akkord Ein (E, B, G) und dem Akkord
G (G, B, D) sind 12, 9, 7 bzw. 4.
Folglich ist in Schritt S30 der Akkord Am, dessen Gesamtintensitätspegel
der größte ist,
d.h. 12, als der erste Akkordkandidat M1 gesetzt. Der Akkord
C, dessen Gesamtintensitätspegel
der zweitgröße ist,
d.h. 7, wird als der zweite Akkordkandidat M2 gesetzt.
-
Wenn
die Tonkomponenten in den Banddaten F(T) die Intensitätspegel
für die
zwölf Töne zeigen,
wie in 6 gezeigt, so werden sechs Töne C, G, A, E, B und D im Schritt 29 ausgewählt. Dreiklänge, die
aus diesen drei Tönen
erzeugt werden, die ausgewählt
werden aus diesen sechs Tönen
C, G, A, E, B und D sind der Akkord C (aus den Tönen C, E und G), der Akkord
Am (aus A, C und E), der Akkord Ein (aus E, B und G), der Akkord
G (aus G, B und D), .... Die Gesamtintensitätspegel des Akkords C (C, E, G),
des Akkords Am (A, C, E), des Akkords Ein (E, B, G) und des Akkords
G (G, B, D) sind 11, 10, 7 bzw. 6. Folglich
ist der Akkord C, dessen Gesamtintensitätspegel der größte ist,
d.h. 11, im Schritt S30 als der erste Akkordkandidat M1
gesetzt. Der Akkord Am, dessen Gesamtintensitätspegel der zweitgrößte ist, d.h. 10,
wird als der zweite Akkordkandidat M2 gesetzt.
-
Die
Anzahl von Tönen,
die einen Akkord bilden, muss nicht drei sein, und es gibt z.B.
einen Akkord mit vier Tönen,
wie z.B. eine Septime und eine verminderte Septime. Akkorde mit
vier Tönen
sind unterteilt in zwei oder mehr Akkorde, von denen ein jeder drei
Töne aufweist,
wie in 7 gezeigt. Deshalb können, ähnlich wie bei den oben genannten
Akkorden aus drei Tönen,
die zwei Akkordkandidaten eingestellt werden für diese Akkorde aus vier Tönen in Übereinstimmung
mit den Intensitätspegeln
der Tonkomponenten in den Banddaten F(T).
-
Nach
Schritt S30 wird festgestellt, ob oder ob nicht es Akkorde gibt
in Übereinstimmung
mit der Anzahl, die in Schritt S30 (Schritt S31) eingestellt worden
ist. Falls der Unterschied im Intensitätspegel nicht groß genug
ist, um zumindest drei Töne
im Schritt S30 auszuwählen,
wird kein Akkordkandidat eingestellt. Das ist der Grund, warum Schritt
S31 durchgeführt
wird. Falls die Anzahl von Akkordkandidaten > 0 ist, wird dann ermittelt, ob die Anzahl
von Akkordkandidaten größer ist
als 1 (Schritt S32).
-
Falls
im Schritt S31 festgestellt wird, dass die Anzahl von Akkordkandidaten
= 0, so werden die Akkordkandidaten M1 und M2, die im vorhergehenden Hauptverfahren
bei T – 1
(ungefähr
0,2 Sekunden davor) eingestellt worden sind, als die gegenwärtigen Akkordkandidaten
M1 und M2 eingestellt (Schritt S33). Falls die Anzahl der Akkordkandidaten
= 1 im Schritt S32, bedeutet das, dass nur der erste Kandidat M1
eingestellt worden ist im vorliegenden Schritt S30, und deshalb
der zweite Akkord M2 als der erste Akkordkandidat M1 eingestellt
wird (Schritt S34). Diese Schritte S29 bis S34 entsprechen einem
Akkordkandidatendetektor.
-
Falls
festgestellt wird, dass die Anzahl von Akkordkandidaten > 1 ist im Schritt S32,
so bedeutet das, dass sowohl der erste als auch der zweite Akkordkandidat
M1 und M2 im vorliegenden Schritt S30 eingestellt werden und deshalb
die Zeit und der erste und zweite Akkordkandidat M1 und M2 im temporären Speicher 10 gespeichert
werden (Schritt S35). Die Zeit und der erste und zweite Akkordkandidat
M1 und M2 werden als ein Satz im temporären Speicher 10 gespeichert,
wie in 8 gezeigt. Die Zeit ist die Anzahl, wie oft der
Hauptprozess ausgeführt
wird, und wird dargestellt durch T, vermindert um jeweils 0,2 Sekunden.
Die ersten und zweiten Akkordkandidaten M1 und M2 werden in der
Reihenfolge von T gespeichert.
-
Genauer
gesagt wird eine Kombination aus einem Grundton und seinem Attribut
verwendet, um einen jeden Akkordkandidaten auf einer 1-Byte-Basis im
temporaren Speicher 10 zu speichern, wie in 8 gezeigt.
Der Grundton zeigt einen der temperierten zwölf Töne an und das Attribut bezeichnet eine
Art von Akkord wie z.B. Dur {4, 3}, Moll {3, 4}, einen Septimenkandidaten
{4, 6} und einen verminderten Septimenkandidaten (dim7) {3, 3}.
Die Zahlen in den Klammern {} entsprechen der Differenz zwischen drei
Tönen,
wenn ein Halbton bei 1 liegt. Ein typischer Kandidat für eine Septime
ist {4, 3, 3} und ein typischer Kandidat für eine verminderte Septime (dim7)
ist {3, 3, 3}, aber der oben genannte Ausdruck wird verwendet, um
sie mit drei Tönen
auszudrücken.
-
Wie
in 9A gezeigt, werden die zwölf Grundtöne jeweils auf einer 16-Bit-Basis
(in hexadezimaler Notation) ausgedrückt. Wie in 9B gezeigt,
wird jedes Attribut, welches einen Akkordtyp anzeigt, auf einer
16-Bit-Basis (in hexadezimaler Notation) dargestellt. Die vier Bits
der niedrigeren Ordnung eines Grundtons und die vier Bits niedrigerer Ordnung
ihres Attributs werden in dieser Reihenfolge kombiniert und als
ein Akkordkandidat in der Form von acht Bits (ein Byte) verwendet,
wie in 9 gezeigt.
-
Der
Schritt S35 wird auch unmittelbar, nachdem der Schritt S33 oder
S34 ausgeführt
worden ist, ausgeführt.
-
Nachdem
der Schritt S35 ausgeführt
ist, wird festgestellt, ob die Musik beendet worden ist (Schritt S36).
Gibt es z.B. kein weiteres Eingabeanalogaudiosignal oder gibt es
einen Eingabebetrieb, welcher das Ende der Musik von der Eingabebetriebseinrichtung 4 anzeigt,
wird festgestellt, dass die Musik beendet worden ist. Dementsprechend
endet auch der Hauptprozess.
-
Bis
das Ende der Musik festgestellt worden ist wird eins zu der Variablen
T hinzuaddiert (Schritt S37), und Schritt S21 wird nochmals ausgeführt. Schritt
S21 wird in Intervallen von 0,2 Sekunden ausgeführt, d.h. in anderen Worten,
der Prozess wird 0,2 Sekunden nach der vorhergehenden Ausführung des Prozesses
nochmals ausgeführt.
-
In
dem Nachbearbeitungsprozess werden, wie in 10 gezeigt,
alle ersten und zweiten Akkordkandidaten M1(0) bis M1(R) und M2(0)
bis M2(R) von dem temporären
Speicher 10 ausgelesen (Schritt S41). Null repräsentiert
den Startpunkt und die ersten und zweiten Akkordkandidaten am Startpunkt
sind M1(0) und M2(0). Der Buchstabe R repräsentiert den Endpunkt, und
die ersten und zweiten Akkordkandidaten am Endpunkt sind M1(R) und M2(R).
Diese ersten Akkordkandidaten M1(0) bis M1(R) und die zweiten Akkordkandidaten
M2(0) bis M2(R), die so ausgelesen worden sind, werden einer Glättung unterworfen
(Schritt S42). Die Glättung
wird ausgeführt,
um Fehler zu eliminieren, die verursacht werden durch Rauschen,
welches in den Akkordkandidaten enthalten ist, wenn die Kandidaten
bei den Intervallen von 0,2 Sekunden erfasst werden, unabhängig von
den Übergangspunkten
der Akkorde. Als ein spezielles Glättungsverfahren wird festgestellt, ob
oder ob nicht ein Zusammenhang, der dargestellt wird durch M1(t – 1) ≠ M1(t) und
M1(t) ≠ M1(t
+ 1) für drei
aufeinanderfolgende erste Akkordkandidaten M1(t – 1), M1(t) und M1(t + 1) zutrifft.
Falls der Zusammenhang festgestellt wird, wird M1(t) mit M1(t + 1)
gleichgesetzt. Der Entscheidungsprozess wird für einen jeden der ersten Akkordkandidaten
durchgeführt.
Eine Glättung
wird für
die zweiten Akkordkandidaten auf dieselbe Weise ausgeführt. Man
beachte, dass anstelle eines Gleichsetzens von M1(t) zu M1(t + 1),
M1(t + 1) mit M1(t) gleichgesetzt werden kann.
-
Nach
dem Glätten
werden die ersten und zweiten Akkordkandidaten ausgetauscht (Schritt S43).
Es gibt nur eine geringe Wahrscheinlichkeit, dass ein Akkord sich
in einem Zeitraum, der so kurz ist wie 0,6 Sekunden, ändert. Jedoch
kann die Frequenzcharakteristik der Signaleingangsstufe und des Rauschens
zum Zeitpunkt des Signaleingangs dafür sorgen, dass die Frequenz
einer jeden Tonkomponente in den Banddaten F(T) fluktuiert, so dass
die ersten und zweiten Akkordkandidaten innerhalb 0,6 Sekunden ausgetauscht
werden können.
Schritt S43 wird ausgeführt
als eine Abhilfe gegenüber
dieser Möglichkeit.
Als ein spezielles Verfahren zum Austauschen der ersten und zweiten
Akkordkandidaten wird die nachfolgende Festlegung ausgeführt für fünf aufeinanderfolgende
erste Akkordkandidaten M1(t – 2),
M1(t – 1),
M1(t), M1(t + 1) und M1(t + 2) und fünf zweite aufeinanderfolgende
Akkordkandidaten M2(t – 2),
M2(t – 1),
M2(t), M2(t + 1) und M2(t + 2), die den ersten Kandidaten entsprechen.
Genauer gesagt wird festgestellt, ob ein Zusammenhang, der dargestellt
wird durch M1(t – 2)
= M1(t + 2), M2(t – 2)
= M2(t + 2), M1(t – 1)
= M1(t) = M1(t + 1) = M2(t – 2)
und M2(t – 1)
= M2(t) = M2(t + 1) = M1(t – 2),
vorliegt. Falls dieser Zusammenhang vorliegt, werden M1(t – 1) = M1(t)
= M1(t + 1) = M2(t – 2)
und M2(t – 1)
= M2(t) = M2(t + 1) = M2(t – 2)
festgelegt, und die Akkorde werden zwischen M1(t – 2) und
M2(t – 2)
ausgetauscht. Man beachte, dass Akkorde ausgetauscht werden können zwischen
M1(t + 2) und M2(t + 2) anstelle von M1(t – 2) und M2(t – 2). Es
wird auch ermittelt, ob oder ob nicht ein Zusammenhang, der dargestellt wird
durch M1(t – 2)
= M1(t + 1), M2(t – 2)
= M2(t + 1), M1(t – 1)
= M(t) = M1(t + 1) = M2(t – 2)
und M2(t – 1) =
M2(t) = M2(t + 1) = M1(t – 2),
vorliegt. Falls der Zusammenhang vorliegt, werden M1(t – 1) = M(t)
= M1(t – 2)
und M2(t – 1)
= M2(t) = M2(t – 2)
festgelegt, und die Akkorde werden ausgetauscht zwischen M1(t – 2) und
M2(t – 2).
Die Akkorde können
ausgetauscht werden zwischen M1(t + 1) und M2(t + 1) anstelle von M1(t – 2) und
M2(t – 2).
-
Die
ersten Akkordkandidaten M1(0) bis M1(R) und die zweiten Akkordkandidaten
M2(0) bis M2(R), die im Schritt 41 z.B. ausgelesen werden, ändern sich,
wie in 11 gezeigt, im Laufe der Zeit, wobei
der Mittelbildungsschritt in Schritt S42 ausgeführt wird, um, wie in 12 gezeigt,
ein korrigiertes Ergebnis zu erhalten. Zusätzlich korrigiert der Akkordwechsel
in Schritt S43 die Variationen der ersten und zweiten Akkordkandidaten,
wie in 13 gezeigt. Man beachte, dass
die 11 bis 13 Veränderungen
in den Akkorden mittels eines Liniengraphen zeigen an Positionen
auf der vertikalen Linie, die den verschiedenen Arten von Akkorden
entsprechen.
-
Der
Kandidat M1(t) an einem Akkordübergangspunkt
t der ersten Akkordkandidaten M1(0) bis M1(R) und M2(t) an dem Akkordübergangspunkt
t der zweiten Akkordkandidaten M2(0) bis M2(R) nach dem Akkordwechsel
im Schritt S43 wird erfasst (Schritt S44), und der Erfassungspunkt
t (4 Byte) und der Akkord (4 Byte) werden für jeden der ersten und zweiten
Akkordkandidaten in der Datenspeichervorrichtung 9 (Schritt
S45) gespeichert. Daten für
ein in Schritt S45 gespeichertes Musikstück sind Akkordprogressionsmusikdaten.
Diese Schritte S41 bis S45 entsprechen einer Glättungsvorrichtung.
-
Wenn
die ersten und zweiten Akkordkandidaten M1(0) bis M1(R) und M2(0)
bis M2(R) nach dem Austausch der Akkorde im Schritt S43 im Laufe der
Zeit fluktuieren, wie in 14A gezeigt,
werden die Zeit und Akkorde an Übergangspunkten
als Daten extrahiert. 14B zeigt
den Inhalt der Daten an den Übergangspunkten
zwischen den ersten Akkordkandidaten F, G, D, Bb (B-Moll) und F,
welche ausgedrückt
werden als Hexadezimaldaten 0x08, 0x0A, 0x05, 0x01 und 0x08. Die Übergangspunkte
t sind T1(0), T1(1), T1(2), T1(3) und T1(4). 14C zeigt den
Dateninhalt bei Übergangspunkten
zwischen den zweiten Akkordkandidaten C, Bb, F# m, Bb und C, die
ausgedrückt
sind als Hexadezimaldaten 0x03, 0x01, 0x29, 0x01 und 0x03. Die Übergangspunkte sind
T2(0), T2(1), T2(2), T2(3) und T2(4). Der in den 14B und 14C gezeigte
Dateninhalt wird zusammen mit der Identifizierungsinformation des
Musikstücks
in der Datenspeichervorrichtung 9 im Schritt S45 als Datei
in der wie in 14D gezeigten Form gespeichert.
-
Der
oben beschriebene Akkordanalysevorgang wird für Analogaudiosignale wiederholt,
die verschiedene Musikklänge
darstellen. Auf diese Weise werden Akkordprogressionsmusikdaten
in der Datenspeichereinrichtung 9 als eine Datei für eine jede der
vielen Musikstücke
gespeichert. Der oben beschriebene Akkordanalysevorgang wird ausgeführt für eine digitales
Audiosignal, welches Musiktöne darstellt,
die von der Musikeingabeeinrichtung 3 bereitgestellt werden,
und Akkordprogressionsmusikdaten werden in der Datenspeichereinrichtung 9 gespeichert.
Man beachte, dass Musikdaten der PCM-Signale, die den Akkordprogressionsmusikdaten
in der Datenspeichereinrichtung 9 entsprechen, in der Datenspeichereinrichtung 8 gespeichert
werden.
-
In
Schritt S44 werden ein erster Akkordkandidat an einem Akkordübergangspunkt
der ersten Akkordkandidaten und ein zweiter Akkordkandidat an einem
Akkordübergangspunkt
der zweiten Akkordkandidaten erfasst. Dann bilden die erfassten
Kandidaten die letzendlichen Akkordprogressionsmusikdaten, und deshalb
kann die Kapazität
pro Musikstück selbst
im Vergleich zu Kompressionsdaten, wie z.B. MP3 reduziert werden,
und Daten für
ein jedes Musikstück
können
mit hoher Geschwindigkeit bearbeitet werden.
-
Die
Akkordprogressionsmusikdaten, die in die Datenspeichervorrichtung 9 eingeschrieben
werden, sind Akkorddaten, die vorübergehend mit der tatsächlichen
Musik synchronisiert sind. Wenn die Akkorde tatsächlich durch die Musikwiedergabeeinrichtung 13 unter
Verwendung von nur dem ersten Akkordkandidaten oder der logischen
Summenausgabe des ersten und zweiten Akkordkandidaten wiedergegeben
werden, kann deshalb die Begleitung mit der Musik gespielt werden.
-
15 zeigt
eine weitere Ausführungsform der
Erfindung. In dem in 15 gezeigten Musikverarbeitungssystem
werden die Akkordanalyseeinrichtung 7, der temporäre Speicher 10 und
die Akkordprogressionsvergleichseinrichtung 11 durch einen
Computer 21 gebildet. Der Computer 21 führt die
oben genannte Akkordanalyseoperation und Musiksuchoperation aus
gemäß den in
der Speichervorrichtung 22 gespeicherten Programmen. Die
Speichereinrichtung 22 muss nicht ein Festplattenlaufwerk
sein und kann ein Laufwerk für
ein Speichermedium sein. Mit anderen Worten können Akkordprogressionsmusikdaten
in das Speichermedium geschrieben werden.
-
Wie
oben beschrieben umfasst die vorliegende Erfindung Frequenzumwandlungsmittel,
Komponentenextraktionsmittel, Akkordkandidatenerfassungsmittel und
Glättungsmittel.
Deshalb kann die Akkordprogression eines Musikstücks in Übereinstimmung mit einem Audiosignal
erfasst werden, welches den Ton des Musikstücks wiedergibt, und als Ergebnis
dessen können
Daten, die durch die Akkordprogression gekennzeichnet sind, auf
einfache Weise erhalten werden.