[发明专利]一种分析音乐BPM的方法和装置

说明书

【技术领域】

本发明涉及计算机处理技术，特别涉及一种分析音乐每分钟节拍数(BPM，Beat Per Minute)的方法和装置。

【背景技术】

BPM是音乐的重要属性之一，标识音乐每分钟的节拍数，在音频分析、个性化音乐推荐、音乐分类等应用中发挥重要作用。例如在乐器数字接口(MIDI)的应用中，通过BPM可以将MIDI音序器的速度与一个已有的音轨同步；在音乐数据库系统中，可根据BPM对音乐进行分类和检索。在流行音乐播音员(DJ)的应用中，可以将两种音乐源的BPM值进行比较，以便从一个音乐源无缝地过渡到另一个音乐源，等等。

现有的BPM分析技术通常是随机选择一些音乐片段，利用信号的相关性提取周期信息，并换算成每分钟的节拍数作为输出。现有的这种分析方式显然与所选择的音乐片段位置相关，随机选择的音乐片段很难保证所分析的BPM的准确性。

【发明内容】

本发明提供了一种分析音乐BPM的方法和装置，以便于提高所分析音乐BPM的准确性。

具体技术方案如下：

一种分析音乐BPM的方法，该方法包括：

S1、从待分析音乐中识别出N个预设片段类型的音乐片段，N为预设的正整数，所述预设片段类型包括副歌、间奏和主歌中的至少一种；

S2、针对每一个音乐片段分别计算BPM；

S3、将针对各音乐片段计算的BPM进行融合，得到待识别音乐的BPM。

根据本发明一优选实施例，在所述步骤S1中还包括：判别出所述待分析音乐的副歌部分，所述副歌部分的起点之前的第一设定时长范围内为主歌部分，所述副歌部分的终点之后的第二设定时长范围内为间奏部分。

根据本发明一优选实施例，判别所述待分析音乐的副歌部分具体包括：

S11、对所述待分析音乐进行分帧处理；

S12、提取各帧的泛音特征；

S13、利用各帧的泛音特征确定出属于副歌部分的各帧。

根据本发明一优选实施例，所述步骤S13具体包括：

按顺序逐帧与预设的副歌泛音阈值进行比较，如果从第M1帧开始连续P1帧的泛音特征均达到副歌泛音阈值，则确定出所述第M1帧为副歌部分的起点；如果第M2+1帧开始连续P2帧的泛音特征均低于副歌泛音阈值，则确定出第M2帧为副歌部分的终点，所述M2大于所述M1，所述P1和P2为预设的正整数；或者，

按照泛音特征将各帧进行聚类，按照各帧的时间顺序副歌所对应排次的类识别为副歌部分。

根据本发明一优选实施例，在所述步骤S1和步骤S2之间还包括对识别出的音乐片段进行人声消除处理，具体为：

对于单声道的音乐片段，利用带阻滤波器将人声频带范围内的信号过滤掉；对于双声道的音乐片段，可以将左声道或右声道中的其中一个声道的信号反向，叠加到另一个声道的信号上，从而得到消除人声后的音乐片段。

根据本发明一优选实施例，在所述步骤S2中，具体针对每一个音乐片段执行以下步骤：

S21、对当前音乐片段的自相关函数进行峰值搜索，判决当前音乐片段所属的音乐拍系；

S22、对当前音乐片段进行停顿点的检测；

S23、根据停顿点间的时间间隔以及所述步骤S21的判决结果，计算每分钟的节拍数作为当前音乐片段的BPM。

根据本发明一优选实施例，所述步骤S21具体包括：

A1、对当前音乐片段的自相关函数进行峰值搜索，确定每一节拍包含的帧数l；

A2、分别计算自相关函数在xl的整数倍帧处的值，并判断是局部最大值的帧个数是否满足预设要求，x为预设的正整数；

A3、如果所述步骤A2的判断结果为是，则确定当前音乐片段属于x拍系。

根据本发明一优选实施例，在所述步骤S22中检测当前音乐片段的信号能量幅度低于预设幅度低点的位置，将检测到的位置作为停顿点。

根据本发明一优选实施例，所述步骤S23具体包括：

根据停顿点间的时间间隔以及停顿点间的小节数，确定每个小节的时间长度；根据所述步骤S21的判决结果，确定每个小节包含的节拍数；根据每个小节包含的节拍数以及每个小节的时间长度，计算每分钟的节拍数作为当前音乐片段的BPM；或者，

根据所述步骤S21的判决结果确定出每个小节包含的节拍数；根据停顿点间的小节数确定停顿点间包含的节拍数；利用停顿点间包含的节拍数以及停顿点间的时间间隔，计算每分钟的节拍数作为当前音乐片段的BPM。

根据本发明一优选实施例，在所述步骤S23之后还包括：