[发明专利]基于模板匹配的中国民族音乐调式识别方法

权利要求书

1.一种基于模板匹配的中国民族音乐调式识别方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：构建调式模版，包括中国民族五声调式模版与中国民族七声调式模版；

S2：读取MIDI文件并对MIDI文件进行预处理，得到最终音高序列，MIDI文件预处理步骤如下：

S21：对MIDI文件进行解码，提取出所有表示音高的数据信息，构建音高序列集合；

S22：通过统计音符出现次数对这组音高序列集合中的音高进行频率次数排序；

S23：对于频率次数大于阈值的所有在八度以及八度以上的重复音高进行删除，得到最终音高序列；

S3：通过对MIDI文件预处理后得到的最终音高序列与S1构建的调式模板进行匹配，即进行调式判断，包括中国民族五声调式模板匹配和中国民族七声调式模板匹配；

S4：将调式判断后的调式用调式特征进行核验，核验通过，则调式为中国民族音乐调式，核验失败，则调式非中国民族音乐调式。

2.根据权利要求1所述的基于模板匹配的中国民族音乐调式识别方法，其特征在于，S23中所述阈值为10.3％。

3.根据权利要求1所述的基于模板匹配的中国民族音乐调式识别方法，其特征在于，S3中中国民族五声调式模板匹配即调式判断如下：

(1)对于由五个音高组成的音高序列进行五声调式模板匹配；

(2)找出该音高序列中的音程关系存在唯一的大三度即找出宫音与角音，如果没有调式外的音程关系出现，则判断为中国民族五声调式；

(3)当无大三度的时候将考虑是否为陕北调式，由于陕北调式中存在唯一特征音程小三度，所以将再次在音高序列中寻找是否存在唯一小三度音程，即找出羽音和宫音，判断是否为中国民族五声调式。

4.根据权利要求1所述的基于模板匹配的中国民族音乐调式识别方法，其特征在于，S3中中国民族七声调式模板匹配即调式判断：

(1)通过对出现的七个音高频率进行排序，由于偏音出现频率明显小于正音，找出频率次数最后的两个音高即偏音；

(2)若偏音出现频率在10.3％～21.6％范围之内，且前五个音高能根据五度音程关系进行排列，则判断为中国民族七声调式。

5.根据权利要求1所述的基于模板匹配的中国民族音乐调式识别方法，其特征在于，调式核验包括“宫”音核验、偏音次数核验、特征音列组核验、尾音主音核验以及第七级音核验，特征核验中有任意一条调式特征不满足，都判定为核验失败，即该调式不属于中国民族音乐调式或为非常规调式。

6.根据权利要求5所述的基于模板匹配的中国民族音乐调式识别方法，其特征在于，所述“宫”音核验方法为：找出调式中宫音后将按照基于宫音的调式音程关系对调式中的所有音符进行归类，如果所有音符都能够准确地按照与宫音音程关系进行分类，那么核验通过，反之，则核验失败。

7.根据权利要求5所述的基于模板匹配的中国民族音乐调式识别方法，其特征在于，所述偏音次数核验方法为：找出调式中偏音后将其与调式中所有音符进行核对，如若偏音次数出现频率在21.6％以下，则核验通过，反之，则核验失败。

8.根据权利要求5所述的基于模板匹配的中国民族音乐调式识别方法，其特征在于，所述特征音列组核验方法为：将调式中所有的音符进行三音一组划分，如若以三音组为以二度与三度或二度与四度为主构成以及由宫、商、角三音构成的连续二度三音组，则核验通过，反之，则核验失败。

9.根据权利要求5所述的基于模板匹配的中国民族音乐调式识别方法，其特征在于，所述尾音主音核验方法为：将调式中主音与乐曲中最后一个尾音进行核对，如若主音与尾音为同一音，则核验成功，反之，核验将失败。

10.根据权利要求5所述的基于模板匹配的中国民族音乐调式识别方法，其特征在于，所述第七级音核验方法为：将调式中提取出的第七级音与第一级音进行向上小二度判定，如若未构成向上小二度关系，则核验通过，反之，则核验失败。