CN101454824B - 用于自动产生音乐作品的方法和装置 - Google Patents

Abstract

音乐生成引擎通过访问音乐片段以及相应的属性来自动地生成音乐作品，所述属性包括提供音乐片段与另一音乐片段的相似性的量化指示的相似性因子(例如，相似性百分比)。音乐片段的排序关系然后根据将相似性因子用于评估排序关系的客观需要的算法过程被确定。算术地产生的音乐作品然后可以被存储，例如通过将作品作为音频文件进行渲染，或者通过存储涉及音乐片段的库文件。所产生的音乐作品可以包括分别具有不同音频元素的层次，从而使得所产生的音乐作品具有沿时间轴的第一维度和基于不同音频元素的存在来提供深度的第二维度。

Description

用于自动产生音乐作品的方法和装置

相关申请的交叉引用

本申请要求2006年3月10日递交的题为“Pseudo-random MusicGenerator”的在先递交的临时专利申请序列号No.60/781,603的35U.S.C.§119规定的权利，该临时专利申请的全部内容通过引用被结合于此。

技术领域

本发明一般地涉及音乐生成，并且更具体地涉及从音乐片段自动地产生音乐作品。

背景技术

从将不合的片段潜在地连贯起来的简单编译到以不同粒度等级算术地产生行进、旋律或节奏的复杂算法，我们很早就知道从现有的元素产生新的音乐作品。

现有方案仍存在不足，特别是对这样的用户而言，他们试图产生将与诸如视频、游戏等的配乐之类的其他媒体相关联地使用的高质量再现音乐。这些方案通常过于简单或粗劣以至于不实用，或者关于音乐应该如何被合成以及关于音乐可以在作品中如何变化，通常都没有为用户提供充分的信息。此外，这些方案是一维的，它们通常采用各种音乐元素并且仅沿时间轴(timeline)连接它们。在这种情况下，不仅关于合成音乐内的潜在变化缺乏灵活性，而且在成品中缺乏深度。

所需要的是这样的自动音乐作品：其以任一种音乐风格(style)提供音乐作品的产生，维持原始音频元素的质量，提供有深度的元素，并且使得用户能够容易地控制并配置合成音乐的方式。

发明内容

根据一个方面，本发明的一个或多个实施例可以通过访问音乐片段以及相应的属性来自动地产生音乐作品，所述属性包括提供音乐片段与另一音乐片段的相似性的量化指示的相似性因子(例如，相似性百分比)。音乐片段的排序关系然后根据将相似性因子用于评估排序关系的客观需要(desirability)的算法过程来确定。算术地产生的音乐作品然后可以被存储，例如通过将作品作为音频文件进行渲染，或者通过存储涉及音乐片段的库文件。

算法过程还可以应用方差因子以及随机性因子，所述方差因子的值被用于在排序多个音乐片段时确定各个音乐片段应有的相似程度，所述随机性因子的值被用于在排序多个音乐片段时确定各个音乐片段应有的随机程度。

根据另一方面，所产生的音乐作品包括层次，每个层次提供与音乐片段相对应的不同音频元素(可以被称作音轨(track))，从而使得所产生的音乐作品是多维度的，第一维度对应于所产生的音乐作品的时间轴，并且第二维度对应于根据在所产生的音乐作品中的各个音乐片段内不同音频元素的一个或多个的存在的、所产生的音乐作品的深度。

沿时间轴的所产生的音乐作品中的各个音乐片段内音轨的存在和不存在可以基于强度参数的值，所述强度参数可以是预先确定的或者基于用户规范自动生成的强度包络。

可以以各种形式来实现本发明，所述形式包括商业过程、由计算机实现的方法、计算机程序产品、计算机系统和网络、用户界面、应用程序界面等。

附图说明

通过参考附图，在以下的说明书中更充分地公开本发明的这些及其他更详细且具体的特征，其中：

图1是示出根据本发明一个实施例的包括音乐生成引擎的音乐生成系统示例的框图。

图2A是示出用于显示并编辑音乐作品成分的界面的显示示图。

图2B是示出沿时间轴显示音乐片段的界面的显示示图。

图2C是示出在生成和分层操作之后包括经定制的音乐作品的界面的显示示图。

图3是示出由音乐生成引擎所实现的算法过程示例的示意图。

图4是示出用于在音乐生成引擎的音乐作品自动生成功能的支持下编辑音乐片段信息的界面示例的显示示图。

图5是示出用于通过音乐生成引擎来编辑基调(mood)、强度和配置参数的界面示例的显示示图。

图6是示出用于自动产生音乐作品的过程600的实施例的流程图。

具体实施方式

在以下描述中，出于说明的目的，提出了诸如流程图和系统配置之类的大量细节，以提供对本发明一个或多个实施例的理解。然而，本领域中的普通技术人员应理解，为了实践本发明并不一定需要这些具体细节。

图1是示出根据本发明实施例的音乐生成系统100的框图。音乐生成系统100包括具有处理器和存储器的计算系统，该存储器具有驻存于其中的音乐生成引擎120。包括相应的处理器、存储器、操作系统和相关输入和输出设备的计算系统可以是任何传统的系统。音乐生成引擎120优选地是从预先合成的音频片段产生伪随机的音乐作品的、基于软件的音乐生成引擎。所产生的音乐可以具有任何期望的用户长度，是可重新产生的(通过使用相同的输入参数)，并且通过由用户直接控制的设置可以直接被改变。

音乐生成引擎120通过在如下的两个维度上组合音乐元素来产生音乐作品：1)时间和2)层次。很早就知道通过遵循某些规则，音乐片段可以在时间上被重新排序以产生音乐作品的可替代版本。根据这种思想，音乐生成引擎120通过使得不同音频元素能够在片段范围上被添加或去除，添加了另一维度(层次)。这些音频元素使得用户/合成者能够针对各个片段(即使它们被重复)，以不同乐器、声音或主题来产生音乐作品。通过应用直观的并且易于遵循的输入参数，用户能够利用音乐生成引擎120产生给定作品的许多不同变化。

音乐生成引擎120操作用于在各种应用中产生音乐作品。一个有用的应用是为视频项目制作高质量的音乐配乐。音乐生成引擎120满足了电影录像制作人对免版税的音乐的典型需求，所述免版税的音乐可适合任何长度的时间并且对于他们的视频项目而言是唯一的。

音乐生成引擎120还操作用于产生然后被存储以供将来使用的音乐作品。此外，音乐生成引擎120可以实时地进行操作，这对于例如需要交互式音乐的系统而言是有用的。可能的应用包括视频游戏音乐(其中音乐根据游戏者在游戏中的状态而改变)，用于交互式网站和选单系统的背景音乐(响应于用户所作出的选择)，用于电话机的呼叫等待音乐，以及产生用于音频和视频设备的、替代的音乐“混音(remix)”。

优选地，音乐生成引擎并不尝试算术地产生和弦行进、旋律或节奏。这些技术产生通常被约束到特定流派或风格的结果，并且通常不能产生足够适用于高质量再现音乐的结果。相反，音乐生成引擎120优选地使用预先合成的音乐元素，这适合以任何的音乐风格产生音乐作品并且维持原始音频元素的质量。

除了对音乐片段排序之外，音乐生成引擎120提供同样是可由用户配置的分层作品。通过随时间的逝去对不同的音频元素进行分层，即使相同的音乐片段被重复多次，音乐也可以听起来完全不同。这开发了给定风格的音乐的几乎无限组合的可能性，这意味着给定风格在两个独立的应用中不一定听起来相同。

音乐生成引擎120还优选地根据音乐数据库而工作。数据库可以被存储在计算系统的硬盘上，或者可以是外部驱动的，包括但并不局限于通过网络(LAN、因特网等)来访问的数据库。音乐数据库可以包含预先打包好的内容，所述内容可以包括已经被划分为音乐片段的作品。虽然各种资源可以被实现为音乐和相应音乐片段的源，但是在一个示例中，音乐生成引擎120可以使用利用索尼媒体软件的ACID技术而定义的音乐片段。

音乐生成引擎120为所生成的音乐赋予变化，所述变化在其他简单的音乐生成技术中是不可能的。例如，在生成作品的整个过程中，修改速度(tempo)、音调、音频效果、MIDI、软合成和包络皆是可能的。

音乐生成引擎120还允许附加的用户“提示(hint)”，从而使得用户能够在其所生成的音乐中的给定点处指定任何附加的期望改变(例如速度或乐器)。这些特征可用于实现另一层面的对最终生成作品的控制。音乐生成引擎120可以使用各种特定媒体技术以及它们的组合，包括MIDI、波形音频(以多种格式)、软合成、音频效果等。最后，音乐生成引擎120可以实时地生成并预览音乐，优选地，一旦用户准备好将音乐作为音频文件保存，就对所产生的音乐作品进行渲染。

在转至对音乐生成引擎120的功能的进一步描述之前，应注意到，图1示出音乐生成引擎120和相应模块的一个实施例。所描述的功能可以通过更少的、更多的或者以不同方式命名的模块被提供。此外，所示出的系统仅是操作环境的示例，例如在用户实现桌上型计算机、膝上型计算机、个人计算机设备等的情况下可能遇到的操作环境。音乐生成引擎120还可以在网络环境下被提供和访问。例如，音乐生成引擎120的功能可以通过用户调用浏览器、经由计算机网络被访问。所述功能也可以在不同设备之间分布。

虽然音乐生成引擎120优选地作为软件被提供，但是它也可以包括硬件和/或固件元件。音乐生成引擎120包括音乐资源访问模块122，风格模块124，排序模块126，层次管理模块128，音乐作品呈现模块130和音乐作品存储模块132。音乐生成引擎120还与如上所述的音乐数据库相结合进行操作。

音乐资源访问模块122和风格模块124分别访问存储用作产生音乐作品的基础的音乐元素(例如，片段)的数据库，和维护与音乐片段相对应的属性。如将在下文中更充分地描述的，这些属性包括关于每个音乐片段的各种信息，包括提供各个音乐片段与其他音乐片段的相似性的定量指示(例如，从0—100％)的相似性因子。应注意，在某些实施例中，对片段属性的维护可以(至少部分地)通过音乐数据库被提供。也就是，预先打包好的音乐数据库可以包含预先准备好的具有属性的片段。音乐生成引擎120也可以被配置为使得用户能够在可适用的情况下建立并管理这样的属性。

排序模块126对音乐片段进行排序以产生音乐作品。所产生的音乐作品的各个音乐片段基于分别与其相关联的属性被排序。根据音乐生成引擎120的一个方面，各个片段的排序关系根据算法过程被确定，该算法过程将相似性因子用于评估对特定音乐片段进行排序的客观需要。此外，用户可配置的方差(variance)和随机性(randomness)参数指示这样的相似性因子如何被应用于确定音乐片段的排序，如将在下文中进一步详细描述的。

层次管理模块128和音乐作品呈现模块130分别提供对音乐作品内层次的管理和图形地显示音乐作品的视觉呈现的用户界面，二者均关于在时间轴方向(优选地以“x”方向表示)上以及在对应于音乐作品的“深度”的方向(优选地以“y”方向表示)上的音乐片段，所述音乐作品的深度归因于特定层次的存在或不存在。所述层次包括音频元素，也可被称作音轨，并且所述音频元素或音轨可以根据其中呈现的、诸如“钢琴”、“吉他”、“鼓”、“贝司”等之类的乐器而被命名。

最后，音乐作品存储模块132在音乐作品被产生时，保存与其相对应的信息(即，被包含在其中的音乐片段标识及其排序)。如果用户在音乐作品最初产生之后对其进行编辑，以及当用户在音乐作品最初产生之后对其进行编辑时，该信息被更新。一旦用户对所产生的音乐作品感到满意，保存特征就使得作品能够被保存，并且音乐作品存储模块132相应地运作。保存可以包括选择将所产生的作品(1)作为经渲染的音频(例如，作为WAV文件)或是(2)作为设计文件(例如，作为列出生成设置(即，指所产生的音乐作品的音乐片段而非存储音乐片段本身)的XML文件)进行保存。

现通过参考示出引擎功能以及相应用户界面的显示示图，来进一步描述音乐生成引擎120的各个特征以及相应的模块。

就音乐生成引擎120而言，“风格”不仅指代音乐片段，而且指代与之相关联的相应属性。这些属性实现对用以生成音乐作品的规则的应用。如上所述，音乐作品在两个维度上被产生并渲染：x维度是音乐数据(事件、包络和律动(groove))的时间轴。y维度是音轨本身，其通常提供不同的乐器或声音。图2A是示出这些特征的显示示图200a。在此，时间轴202根据小节被标记(每个勾号指示小节，其中标记了小节1、5、9等)。通过音频元素(音轨)204a-d的存在或不存在来图形地传达作品的深度，所述音频元素也可被称作音轨。优选地，音轨具有区别性的图形特性(彼此之间)，因此用户容易地看出音轨在哪里有效以及在哪里无效。此外，每个音轨具有使得各个音轨的特性能够被用户操作的音量及其他控制。还提供了诸如音乐时间和速度206(例如，每分钟120.000拍)之类的附加信息。

在该示例中，存在四个音轨—钢琴、吉他、鼓和贝司。在作品的开始，仅钢琴、鼓和贝司有效。在第3小节处，贝司退出，仅在第5小节处与吉他一起重新加入。音乐生成引擎120使得用户能够利用传统的光标操作从音乐作品中添加或去除期望的乐器。当这些行为被执行时，音乐作品存储模块132中音乐作品的呈现更新。音乐生成引擎120通过在给定时间处改变音轨的层次，来产生片段的不同变化。风格使由合成者定义的规则得以发生，所述规则接着使得音乐生成引擎120能够在给定作品范围内导通或者关断音轨。这开发出最终作品将听起来如何的多种可能性。

上述示例示出合成者如何产生(并操作)风格，所述风格从根本上影响由音乐生成引擎所产生的作品。在更复杂的示例中，可以存在许多音轨，每个音轨都具有不同的乐器、效果、音量和声像移位效果(panning)等。

在某些实施例中，音乐生成引擎120可以被装配以支持合成者角色，而在其他实施例中，功能可以被限定从而使得仅提供根据先前产生的风格的音乐生成。也就是，在前一种情况下，音乐生成引擎120被装配以图形地提供对作为音轨的乐器的选择，并且随着时间逝去添加或去除乐器以产生并编辑如上所述的风格。在另一实施例中，音乐生成引擎120(从用户的观点看)根据先前建立的风格来生成音乐作品，而无需或者甚至不必使得用户能够编辑和操作风格。

图2B是沿时间轴(即，在“x”维度上)示出音乐片段的显示示图200b。片段是用于确定在所生成作品中可能的主题配置的时间范围。该示例示出具有2个片段(片段1(208a)和片段2(208b))的作品。这些片段可以通过使用音乐术语被标记为“独唱”和“合唱”。音乐生成引擎120定义当给定片段完成时如何操作的规则。例如，在片段1的结束处，合成者可以决定片段1可以重复其本身，或者继续到片段2。类似的，在片段2之后，合成者可以决定片段2可以返回到片段1，继续到片段3(未示出)，或者继续到一个或多个可能的结尾(未示出)。这些时间排序规则使得音乐生成引擎120能够产生最接近符合用户对所生成音乐的期望时间的作品。

这些时间排序规则使得音乐生成引擎120能够产生最接近符合用户对所生成音乐的期望时间的作品。作为示例，如果每个片段长8秒，并且用户要求30秒的音乐，那么输出可以是：片段1—片段2—片段1—片段2。

如所提到的，音乐生成引擎120存储与片段有关的属性。这些属性包括片段的长度。片段的长度可以根据可变节拍而非时间(例如秒)来定义，或者可以可替代地被定义为时间上的持续期。因此，所存储的对特定片段的属性的记录包括与片段相对应的节拍的个数。为了通过参考图2B来说明这一点，标签“1.1”和“9.1”分别指代沿x轴的第1小节、第1拍和第9小节、第1拍。在对显示的以下部分的描述中，存在音乐是4/4的指示，这表示每小节有4拍。因此，片段1具有4个小节，并且是16拍的片段。

虽然所存储的片段属性包括节拍，但是可能存在对时间单位的后续变换。该变换可以随后基于速度设置。也就是，如果片段1是16拍的并且速度设置是每分钟120拍，那么结果计算可以确定该片段具有相应的时间长度。

继续参考上述示例，这些计算可以产生一首32秒长的音乐，该音乐最符合期望的30秒的音乐。此时，用户可以采用32秒的音乐，可以决定淡出多余的音乐，或者可以改变速度以使作品精确地达到30秒。

优选地，音乐生成引擎120首先通过根据片段的属性(例如，相似性因子)和用户设置(例如，方差和随机性)、并且根据所要求的作品长度挑选适用于排序的片段来生成音乐，如将在下文中关于算法过程进一步描述的。

一旦选择了歌曲配置，就在每个片段处添加或去除音轨以产生具有多个片段的动态变化的分层作品。典型的音乐生成引擎120的风格可以具有多个片段，每个片段都具有其规则组，所述规则定义当片段完成时如何操作。然而，即使在上述示例中，两个具有不同乐器的唯一片段也提供了作品的多种变化。例如，所生成的音乐可以具有被重复4次的片段1，然而每次添加一个新乐器。然后片段2可以被选择，并且乐器可以被进一步添加或去除。

在一个实施例中，音乐生成引擎通过首先生成排序信息(片段顺序)然后生成分层信息来产生作品。通过对每个片段指定基调(mood)、配置和强度设置来完成分层。因此，存储器中的结果作品具有如下的信息：

a)片段1(基调＝A，配置＝1，强度＝10％)

b)片段2(基调＝A，配置＝1，强度＝50％)

a)片段3(基调＝B，配置＝1，强度＝80％)

当音乐实际被生成(用于回放或渲染)时，片段可以被写出为新的设计文件，其中每个片段的基调、配置和强度被用于确定该片段所使用的实际层次(音轨)。

图2C是示出在最初的生成和分层操作之后经定制的音乐作品的显示示图200c。在该示例中，所生成的音乐以鼓开始，引入贝司，然后是钢琴和吉他。在第17小节处，所有的乐器切换到片段2，并且随着时间逝去而被去除直到仅剩钢琴在演奏。该示例示出与仅两个4小节片段的简单示例不同的32小节的唯一音乐。

音乐生成引擎120的风格包含除(一个或多个)音乐片段的音乐事件、声音和效果之外的附加信息(或者“规则”)。这些规则列出音乐生成引擎120对片段和音轨层次的使用。片段是以音乐生成引擎120的风格定义的时间区域。片段使得音乐生成引擎120能够选择适当的歌曲配置以符合所要求的作品时间长度。

片段具有与之相关联的属性，例如：开始片段—指示该片段可以被用于开始作品；结束片段—指示该片段可以被用于结束作品；淡出—指示该片段可以被用于在作品的结束处进行淡出。此外，每个片段都具有一旦当前片段完成就可以选择的目的片段的列表。每个目的片段都具有相似性因子，该相似性因子被音乐生成引擎120用于根据用户输入参数来生成片段的不同变化。

例如，在独唱1完成处，下一音乐片段选择可以是独唱2、合唱或者过渡乐节。这些目的片段的每个在与独唱1相关联的列表中，例如下表：

 

目的片段	相似性
		独唱2	100
合唱	50
		过渡乐节	10

音乐生成引擎120优选地使用算法过程来确定片段的顺序。具体地，音乐生成引擎120可以结合两个用户参数(“方差”和“随机性”)使用相似性因子来控制接下来将选择哪个片段。方差因子影响相邻片段应有的差异程度，并且随机性影响实际选择的片段与所建议的片段(基于方差)的接近程度。

音乐生成引擎120通过以某一片段开始并且基于感兴趣的第一和第二点来算术地选择附加片段。根据感兴趣的第一点，每个目的片段具有相似性因子，并且根据感兴趣的第二点，用户提供偏置相似性权重的方差和随机性设置。方差控制音乐将如何“变化”。如果方差较低，那么将选择最类似于当前片段的片段。如果方差较高，那么将选择最不类似于当前片段的片段。随机性控制音乐“随机”的程度。这提供方差设置将不被考虑的程度。随机性设置越高，对方差设置的依附越低。十分高的随机性设置将导致实质上忽略了方差设置的片段选择，从而使对片段的选择实际上是随机的。图3是示出算法过程示例的图形示图300。假设存在5个片段：A、B、C、D和E，每个都具有各自的长度和特性。

假设用户希望生成25秒的音乐，它们以A开始并且以E结束。还假设随机性被设置得很低，并且方差被设置得很低。这产生从片段到片段具有很小或无随机性的“相似的”音乐。算法过程导致得到如下的结果：

 

步骤	片段顺序	备注
			1	A	所选择的第一片段
2	A-E	从A开始算术地选择一个选项。E是最相似的，所以使用它。但是这太短了，所以去除并且尝试另一选项
			3	A-B	选择下一个最类似的选项
4	A-B-C	选择到B的第一个最类似的选项
			5	A-B-C-B	选择到C的第一个最类似的选项
6	A-B-C-B-C	选择到B的第一个最类似的选项。C不是结尾并且列表足够长，所以去除C
			7	A-B-C-B-E	选择到B的下一个最类似的选项，即E—结尾。完成！

该示例示出算法过程的原理，其当然可以更复杂并且涉及更多的片段。与针对良好符合迭代地检查每个片段(即，针对A，以某种顺序检查B，然后C，然后D，等等，)相反，算法过程调用相似性因子以及方差和随机性设置来确定下一片段。此外，在算法过程中，对方差和随机性设置的改变可能完全改变结果片段列表的排序。例如，如果方差不在0％处，那么有时将选择类似的片段，而其他时候将选择不太类似的片段。因此，通过用户的输入设置可以变更和改变结果片段的排序。

在一个实施例中，算法过程操作如下。

a)方差控制音乐改变的快慢，并且因此方差因子(每秒)被确定。

b)内部累加器变量被维护，每次片段被用于作品时该内部累加器变量被累加。

c)累加到累加器的量直接与所挑选片段的长度成正比(例如，假设0.1每秒的方差因子，那么1秒的片段可以累加0.1到累加器，并且类似的，2秒的片段可以累加0.2到累加器)。

d)接下来，该累加器被用作将被挑选的下一片段的所有相似性因子的偏置因子。当累加器值较低时，具有较高相似性的片段是优选的。随着累加器值的升高，具有不同相似性的片段是优选的。

e)当片段被选择时，累加器值被成比例地减小目的片段相似性的量。100％相似的片段根本不减小累加器值，而0％相似的片段将其减小到0。

f)最后，随机性因子确定算法不被考虑并且因此随机化的程度。

除上述示例(涉及独唱1、独唱2)外，合成者可能将时间片段定义为具有更精细的粒度。例如，独唱1可能被定义为独唱1a、独唱1b、独唱1c和独唱1d(每个具有到下一片段或者到可能的结尾的目的片段)。这使音乐生成引擎120能够产生更接近于与所要求的音乐长度相匹配的作品。

例如，对于包括独唱1、独唱2和结尾(每个都是8秒的长度)的音乐作品，期望的长度是28秒，音乐生成引擎120可能尝试产生两个作品以符合要求：

(1)独唱1—独唱2—独唱1—结尾(32秒)，或者

(2)独唱1—独唱2—结尾(24秒)。

第一个作品长了4秒而第二个作品短了4秒。音乐生成提供部分的独唱，只要风格将它们定义为这样。音乐生成引擎120因此可以提供更接近于符合要求的作品：

独唱1a—独唱1b—独唱1c—独唱1d—独唱2—独唱1a—独唱1b—结尾。

独唱1的每个子片段长2秒，并且因此结果作品精确地长28秒。当然，这些划分是由合成者作出的决定，因此可以在适当的音乐时刻产生子片段。

图4是示出由合成者用于利用音乐生成引擎120来配置某一风格的片段的界面示例的显示示图400。左面板导航，其中配置了针对各个片段402a-e的条目。片段可以由合成者来命名从而使得合成者能够可视地管理所产生作品中的其可能的实现方式。此外，关于其他片段的相似性因子被示出并且可以由合成者利用传统操作类似地进行配置。当在面板中选择了当前部分时，信息面板404更新以提供关于当前片段的附加信息。该信息也可由使用者/合成者进行编辑，例如指示片段是否适合作为开始、结尾等。

图4的示例指示独唱1具有目的片段独唱2、合唱、过渡乐节和结尾(都具有各自的、所指示的相似性因子)。在右侧是针对所选择片段的附加设置。

风格内音轨的分层也可以受参数基调、配置和强度的影响。图5是示出用户配置这样的参数所凭借的界面示例的显示示图500。界面的最左侧部分包括用于导航到各基调并且命名各基调以及这些基调的配置的导航部分502，中间部分包括用于标识与当前所选择的基调相对应的音轨的部分504，并且界面的最右侧部分包括一组强度触发器506，所述强度触发器506指示相应的音轨应该使用哪些强度。

基调确定将用于作品的一组音轨。例如，一种基调可以使用乐器钢琴、原声吉他、贝司和小手鼓；而第二种基调可以使用合成器、电吉他、贝司和原声架子鼓。当然，基调可以更加有趣：例如，一种基调可以提供相同的乐器然而使用不同的主题或者旋律，不同的和声，或者不同的感觉或律动。一个很好的示例可以是大调作品基调对小调作品基调。

强度控制基调中有多少乐器目前有效。例如，在强度＝0％处，仅钢琴可以是有效的。随着强度增大，原声吉他被引入，接着是贝司，并且最终在100％的强度处引入小手鼓。

音乐生成引擎120还定义乐器何时可以关闭，例如，钢琴可能仅在从40％到70％的强度范围内有效。这还顾及到甚至更多感兴趣的可能性。例如，可能并不总是期望完全去除某一乐器，而是随着强度改变，仅改变关于乐器的某些方面。具有全音符的简单贝司音轨可能仅在从0到33％的强度范围内有效；从33％到66％，具有四分之一音符以及某些基本过门(fills)的更复杂的音轨被触发；最后，从66％到100％，一个十分活跃的贝司线(bass line)通过过门和快速音符被使用、完成。

最后，配置考虑到在给定基调中相同音轨组的多种变化。例如，基调可以定义乐器钢琴、原声吉他、贝司和小手鼓。用于该基调的典型的强度组可以是：钢琴＝0％，吉他＝25％，贝司＝50％，小手鼓＝100％。

通过配置，可以建立强度的多种变化。例如：

上表仅是一个示例，并且音乐生成引擎120可以实现更多的乐器和音轨，从而产生更多可能的配置变化。

通过所提到的三个参数，合成者可以针对其作品容易地产生乐器的多种可能性。音乐生成引擎120的用户然后关于他们的作品将听起来如何具有多种选择。

音乐生成引擎120的应用可以被视为所描述的音乐生成引擎120的用户界面包装，从而使得用户能够产生任何长度和风格的音乐作品。虽然描述了界面的某些示例，但是应理解，不同的界面可能提供相同的功能。

图6是示出用于自动产生音乐作品的过程600的实施例的流程图。过程600通过用户选择602风格开始，所述风格可以通过使用传统的界面技术被可变地提供，所述选择包括从风格的下拉选单中选择可用风格。

如所提到的，音乐生成引擎通过选择片段并且随着时间逝去对不同音轨进行分层以产生唯一的音乐，来生成音乐。如上所述，音乐生成引擎可以通过首先生成排序信息(片段顺序)随后对信息进行分层，来产生作品。分层通过为每个片段指定基调、配置和强度设置来完成。实现这样的音乐生成的过程的一个实施例如下。

除选择602风格之外，为了开始生成，用户将一组输入参数提供604给音乐生成引擎。在一个实施例中，这些输入参数包括风格、开始片段、期望速度、期望结束类型(普通、淡出、循环至开始)以及他们要求的基调、配置和开始强度。最后三个参数决定608将在作品的开始处使用的音轨组。

与此结合，音乐生成引擎访问606音乐片段，所述音乐片段可能与相关联的属性一起驻存在数据库中，所述属性例如是相似性因子信息、音轨的标识以及基调、强度和配置的相应参数和范围。

音乐片段排序的生成以开始片段开始，然后算法过程确定610正在被产生的音乐作品的附加片段的排序。该过程继续直到其确定612不再有附加的片段被要求用于期望的音乐作品(如果需要，该过程可以包括对结束片段的确定，如以上关于算法过程所描述的)。

一旦建立了音乐片段的排序，就生成614强度参数。强度、基调和配置然后根据强度参数被应用616于每个音乐片段。强度参数可以是强度包络，其在每个片段开始时被采样。

强度参数沿时间轴变化，并且该参数随后针对相应片段确定哪些音轨有效(616)。在生成期间，音乐生成引擎可以随着时间逝去自动地改变强度以产生音乐的唯一的变化。通过增大和减小强度，乐器在音乐片段的边界处被添加和去除，从而产生十分真实并且在音乐方面合意的结果。用户也可以根据他们希望出现在他们作品中的强度改变的量和变量来配置引擎。

音乐生成引擎还可以对来自用户的可选择的“提示”作出响应。这些提示是要求基调、配置、强度、速度或片段中的某种改变的时间上的记号。当音乐生成引擎遇到提示，其尝试调节生成设置从而以音乐上最适当的方式来对这些用户改变作出响应。

如所提到的，强度参数可以是包络。强度包络接着可以由用户指定或者被算术地生成。用于生成包络的过程示例如下：

a.用户输入初始强度

b.用户或者选择“保持”(意味着没有强度变化)，“线性”(强度从开始强度线性地变到下一强度提示)，或者选择“生成”，这算术地生成强度包络。

c.如果选择了“生成”，那么用户输入方差和范围设置。

d.方差决定包络将改变方向的频繁程度。例如，零方差产生完全平坦的强度包络。中等方差产生具有几个波峰和波谷然而它们在时间上间隔很宽的包络。较高的方差产生具有多个在时间上彼此接近的波峰和波谷的包络。

e.范围控制波峰和波谷的深度。较低的范围产生较小的波峰/波谷，而较高的范围产生较大的波峰/波谷。

f.步骤b-e可以在整个作品的范围上被执行，或者，在使用提示的地方被执行，或者从开始(或者当前强度提示)到下一强度提示的范围内被执行。强度提示使得用户能够在其作品过程中具有不同的强度包络。

g.最后的强度包络在每一片段的开始时间处被采样，并且强度值被附加到每个片段。

一旦生成了完整的作品，就向用户指示616完成，用户然后可以如前所述地选择将所产生的作品作为经渲染的文件或是作为库文件来保存。

可以提供所描述实施例的各种替代实施例，而不会背离本发明的范围。例如，代替首先生成片段的完整排序然后利用强度参数来确定用于每个片段的音轨，对强度参数的检查和对音轨的确定可以与片段排序的建立同时发生。

因此，本发明的实施例产生并提供了音乐作品的自动生成。虽然在参考本发明的某些实施例进行详细考虑的情况下描述了本发明，但是本发明可以被变化地实现而不会背离本发明的精神和范围。因此，以下的权利要求书不应以任何方式被限制为对在此包含的实施例的描述。

Claims (18)

1.一种用于自动产生音乐作品的方法，所述方法包括：

访问多个音乐片段以及与所述多个音乐片段的各个片段相对应的属性，所述属性包括提供所述多个音乐片段的各个片段与所述多个音乐片段的一个或多个其他片段的相似性的量化指示的相似性因子，其中，每个片段具有一旦当前片段完成就可以选择的目的片段的列表，并且每个目的片段具有提供该目的片段与当前片段的相似性的量化指示的相似性因子；对所述多个音乐片段进行排序以产生音乐作品，所述多个音乐片段的各个片段的排序关系根据将所述相似性因子用于评估所述排序关系的客观需要的算法过程来确定，其中，该算法过程选择开始音乐片段，在考虑了音乐作品的预期长度的情况下、基于每个目的片段的相似性因子以及用户提供的偏置相似性权重的方差和随机性设置来算术地选择附加片段，并且选择结束音乐片段；并且

存储所述音乐作品，

其中所产生的音乐作品包括分别提供不同音频元素的层次，从而使得所产生的音乐作品具有沿时间轴的第一维度和根据所述不同音频元素的一个或多个的存在来提供所产生的音乐作品的深度的第二维度。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述量化指示是指定给各个音乐片段的相似性百分比。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述方差设置的值被用于在排序所述多个音乐片段时确定各个音乐片段应有的相似程度。

4.如权利要求3所述的方法，其中所述随机性设置的值被用于在排序所述多个音乐片段时确定各个音乐片段应有的随机程度。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述属性包括以音乐单位计的所述音乐片段的长度，并且其中对速度值的调节提供在规定的持续时间期间对所生成音乐作品的供应。

6.如权利要求1所述的方法，还包括：

基于强度参数，确定哪些不同音频元素存在于沿所述时间轴的所产生的音乐作品中的各个音乐片段内。

7.如权利要求1所述的方法，其中给定音乐片段被重复，然而被重复的给定音乐片段之间的所述音频元素不同。

8.一种用于自动产生音乐作品的系统，所述系统包括：

用于访问多个音乐片段以及与所述多个音乐片段的各个片段相对应的属性的装置，所述属性包括提供所述多个音乐片段的各个片段与所述多个音乐片段的一个或多个其他片段的相似性的量化指示的相似性因子，其中，每个片段具有一旦当前片段完成就可以选择的目的片段的列表，并且每个目的片段具有提供该目的片段与当前片段的相似性的量化指示的相似性因子；

用于对所述多个音乐片段进行排序以产生音乐作品的装置，所述多个音乐片段的各个片段的排序关系根据将所述相似性因子用于评估所述排序关系的客观需要的算法过程来确定，其中，该算法过程选择开始音乐片段，在考虑了音乐作品的预期长度的情况下、基于每个目的片段的相似性因子以及用户提供的偏置相似性权重的方差和随机性设置来算术地选择附加片段，并且选择结束音乐片段；以及

用于存储所述音乐作品的装置，

其中所产生的音乐作品包括分别提供不同音频元素的层次，从而使得所产生的音乐作品具有沿时间轴的第一维度和根据所述不同音频元素的一个或多个的存在来提供所产生的音乐作品的深度的第二维度。

9.如权利要求8所述的系统，其中所述量化指示是指定给各个音乐片段的相似性百分比。

10.如权利要求8所述的系统，其中所述方差设置的值被用于在排序所述多个音乐片段时确定各个音乐片段应有的相似程度。

11.如权利要求10所述的系统，其中所述随机性设置的值被用于在排序所述多个音乐片段时确定各个音乐片段应有的随机程度。

12.如权利要求8所述的系统，还包括：

用于基于强度参数来确定哪些不同音频元素存在于沿所述时间轴的所产生的音乐作品中的各个音乐片段内的装置。

13.一种用于自动产生音乐作品的装置，所述装置包括：

音乐资源访问模块，访问多个音乐片段以及与所述多个音乐片段的各个片段相对应的属性，所述属性包括提供所述多个音乐片段的各个片段与多个音乐片段的一个或多个其他片段的相似性的量化指示的相似性因子，其中，每个片段具有一旦当前片段完成就可以选择的目的片段的列表，并且每个目的片段具有提供该目的片段与当前片段的相似性的量化指示的相似性因子；

与所述音乐资源访问模块进行通信的排序模块，其对所述多个音乐片段进行排序以产生音乐作品，所述多个音乐片段的各个片段的排序关系根据将所述相似性因子用于评估所述排序关系的客观需要的算法过程来确定，其中，该算法过程选择开始音乐片段，在考虑了音乐作品的预期长度的情况下、基于每个目的片段的相似性因子以及用户提供的偏置相似性权重的方差和随机性设置来算术地选择附加片段，并且选择结束音乐片段；以及

音乐作品存储模块，其存储所述音乐作品，

其中所产生的音乐作品包括分别提供不同音频元素的层次，从而使得所产生的音乐作品具有沿时间轴的第一维度和根据所述不同音频元素的一个或多个的存在来提供所产生的音乐作品的深度的第二维度。

14.如权利要求13所述的装置，还包括：

层次管理模块，其基于强度参数来确定哪些不同音频元素存在于沿所述时间轴的所产生的音乐作品中的各个音乐片段内。

15.一种用于自动产生音乐作品的方法，所述方法包括：

访问多个音乐片段以及与所述多个音乐片段的各个片段相对应的属性，所述属性包括所述多个音乐片段的各个片段与所述多个音乐片段的一个或多个其他片段的相似性指示，其中，每个片段具有一旦当前片段完成就可以选择的目的片段的列表，并且每个目的片段具有提供该目的片段与当前片段的相似性的量化指示的相似性因子；

对所述多个音乐片段进行排序以产生音乐作品，所述多个音乐片段的各个片段的排序关系根据将所述相似性指示用于评估所述排序关系的客观需要的算法过程来确定，其中，该算法过程选择开始音乐片段，在考虑了音乐作品的预期长度的情况下、基于每个目的片段的相似性指示以及用户提供的偏置相似性权重的方差和随机性设置来算术地选择附加片段，并且选择结束音乐片段，并且其中，所产生的音乐作品包括分别提供不同音频元素的层次，从而使得所产生的音乐作品具有沿时间轴的第一维度和根据所述不同音频元素的一个或多个的存在来提供所产生的音乐作品的深度的第二维度；并且

基于强度参数，确定哪些不同音频元素存在于沿所述时间轴的所产生的音乐作品中的各个音乐片段内。

16.如权利要求15所述的方法，其中所述强度参数是强度包络，所述强度包络在对应于每个片段的时间处被采样，因此确定哪些不同音频元素存在于所述各个音乐片段内。

17.一种用于自动产生音乐作品的系统，所述系统包括：

用于访问多个音乐片段以及与所述多个音乐片段的各个片段相对应的属性的装置，所述属性包括所述多个音乐片段的各个片段与所述多个音乐片段的一个或多个其他片段的相似性指示，其中，每个片段具有一旦当前片段完成就可以选择的目的片段的列表，并且每个目的片段具有提供该目的片段与当前片段的相似性的量化指示的相似性因子；

用于对所述多个音乐片段进行排序以产生音乐作品的装置，所述多个音乐片段的各个片段的排序关系根据将所述相似性指示用于评估所述排序关系的客观需要的算法过程来确定，其中，该算法过程选择开始音乐片段，在考虑了音乐作品的预期长度的情况下、基于每个目的片段的相似性指示以及用户提供的偏置相似性权重的方差和随机性设置来算术地选择附加片段，并且选择结束音乐片段，并且其中，所产生的音乐作品包括分别提供不同音频元素的层次，从而使得所产生的音乐作品具有沿时间轴的第一维度和根据所述不同音频元素的一个或多个的存在来提供所产生的音乐作品的深度的第二维度；以及

用于基于强度参数来确定哪些不同音频元素存在于沿所述时间轴的所产生的音乐作品中的各个音乐片段内的装置。

18.如权利要求17所述的系统，其中所述强度参数是强度包络，所述强度包络在对应于每个片段的时间处被采样，因此确定哪些不同音频元素存在于所述各个音乐片段内。

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