CN101625855B - 制作引导音轨和背景音乐的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种制作引导音轨的方法，包括步骤：接收歌曲的原始混合音乐和MIDI数据，其中，所述MIDI数据是构成所述歌曲的主音部分的音符部分的基调，以及所述原始混合音乐由所述歌曲的专业歌手的歌唱的音乐数据和背景音乐混合而成；基于所述MIDI数据来处理所述原始混合音乐，以去除所述背景音乐；以及，输出所述处理的原始混合音乐作为所述歌曲的引导音轨。利用该方法，能够获得高质量的引导音轨而不会出现DRM问题。

Description

制作引导音轨和背景音乐的方法和装置
技术领域
本发明涉及制作引导音轨(guide channel)和背景音乐的方法和装置。
背景技术
当前，随着互联网技术和服务的进步，用户制作他们自己的内容，诸如音乐、图片和视频片断等，变得越来越容易了。在进行音乐制作的情况下，使用诸如在线/离线卡拉OK和记录软件这样的工具来记录用户的表演是制作用户自己的音乐的一种常用方法。然而，当普通用户对着预先记录的背景音乐音轨来演唱歌曲时，普通用户很难与背景音乐同步并且保持正确基调(pitch)。
考虑到上述问题，人们提出了一种基于绝对基调(absolute pitch)的自动实时/非实时基调校正方法。当用户演唱一首歌曲得到的音乐数据走调时，这个方法只是将用户的音调(tone)校正到最近的正确音调。仅当用户演唱的音乐数据走调少于半个音高(step)时，这是非常有效的，并且这个方法不解决时间对齐问题。而且，这个方法不提供平滑和自然的声音效果。
此外，人们还提供了一种基于MIDI(乐器数字接口)引导音轨的基调校正方法。在这个方法中，将用户演唱的音乐数据与以例如MIDI形式表示的引导音轨进行比较。即使用户演唱的音乐数据走调大于半个音高，这个方法也能确保正确的基调。然而，这个方法也存在产生僵硬和太过机械的音乐输出的相同缺陷。而且，这个方法也没有解决时间对齐问题。
考虑到上述方法的缺陷，人们又提出了一种基于音频引导音轨的基调校正方法。在这个方法中，引导音轨，其通常是专业歌手的演唱，被用来首先校正用户演唱的音乐数据的定时，然后校正用户演唱的音乐数据的基调。只要确保该引导音轨数据的质量，这个方法能够很好地执行时间对齐和基调校正。然而，通常情况下，由于DRM(数字版权管理)问题和其它诸如增加到商业歌手的音轨中的颤音这样的问题，获取专业歌手的演唱作为高质量的引导音轨数据是很困难的。
发明内容
考虑到现有技术的上述缺陷，本公开提供了一种制作引导音轨和背景音乐的方法和装置，利用该方法和装置，能够获得高质量的引导音轨同时不会发生DRM等问题。
按照本发明的第一方面，提供了一种制作引导音轨的方法，包括步骤：
接收歌曲的原始混合音乐和MIDI数据，其中，所述MIDI数据是构成所述歌曲的主音部分的音符部分的基调，以及所述原始混合音乐由所述歌曲的专业歌手的歌唱的音乐数据和背景音乐混合而成；
基于所述MIDI数据来处理所述原始混合音乐，以去除所述背景音乐；以及
输出所述处理的原始混合音乐作为所述歌曲的引导音轨。
按照本发明的第二方面，提供了一种制作背景音乐的方法，包括步骤：
接收歌曲的原始混合音乐和MIDI数据，其中，所述MIDI数据是构成所述歌曲的主音部分的音符部分的基调，以及所述原始混合音乐由所述歌曲的专业歌手的歌唱的音乐数据和背景音乐混合而成；
基于所述MIDI数据来处理所述原始混合音乐，以去除所述歌曲的专业歌手的歌唱的音乐数据；以及
输出所述处理的原始混合音乐作为所述背景音乐。
按照本发明的第三方面，提供了一种制作引导音轨的装置，包括：
接收单元，其接收歌曲的原始混合音乐和MIDI数据，其中，所述MIDI数据是构成所述歌曲的主音部分的音符部分的基调，以及所述原始混合音乐由所述歌曲的专业歌手的歌唱的音乐数据和背景音乐混合而成；
处理单元，其基于所述MIDI数据来处理所述原始混合音乐，以去除所述背景音乐；以及
输出单元，其输出所述处理的原始混合音乐作为所述歌曲的引导音轨。
按照本发明的第四方面，提供了一种制作背景音乐的装置，包括：
接收单元，其接收歌曲的原始混合音乐和MIDI数据，其中，所述MIDI数据是构成所述歌曲的主音部分的音符部分的基调，以及所述原始混合音乐由所述歌曲的专业歌手的歌唱的音乐数据和背景音乐混合而成；
处理单元，其基于所述MIDI数据来处理所述原始混合音乐，以去除所述歌曲的专业歌手的歌唱的音乐数据；以及
输出单元，其输出所述处理的原始混合音乐作为所述背景音乐。
本公开的其它各种目的、特征和优点将通过参考以下的详细描述和附图变得更加显而易见。
附图说明
图1是示出按照本发明第一个实施例的制作引导音轨和背景音乐的方法的流程示意图；
图2示出了MIDI数据的例子；
图3示出了基调的值和长度以及基调过渡的变化方向和变化大小；
图4是示出按照本发明第一个实施例的制作引导音轨和背景音乐的装置的示意图；
图5是示出按照本发明第二个实施例的制作引导音轨和背景音乐的方法的流程示意图；
图6a和6b是示出按照本发明第三个实施例的制作引导音轨和背景音乐的方法的流程示意图；以及
图7a和7b是示出按照本发明第四个实施例的制作引导音轨和背景音乐的方法的流程示意图。
具体实施方式
下面，将参考附图详细描述本发明的各个实施例。
图1是示出按照本发明第一个实施例的制作引导音轨和背景音乐的方法的流程示意图。
如图1所示，首先，接收原始混合音乐(original mixed music)和MIDI数据(步骤S100)。
在这个实施例中，使用原始混合音乐和MIDI数据来制作引导音轨。其中，通过把歌曲的专业歌手的演唱的音乐数据和背景音乐进行混合得到该原始混合音乐，该原始混合音乐包括多个音符部分(notesection)，每个音符部分对应该原始混合音乐的一个音符，该原始混合音乐可以例如从CD盘或MP3文件中取得。该MIDI数据是该歌曲的主音部分的音乐表示。该歌曲的主音部分可以从该歌曲的乐器演奏，例如该歌曲的钢琴演奏中取得。通常，该歌曲的主音部分包括多个音符部分，每个音符部分对应该主音部分的一个音符，并且，该MIDI数据是该歌曲的主音部分的多个音符部分的基调。图2示出了MIDI数据的一个例子。
然后，对该原始混合音乐进行预处理以去除噪声(步骤S105)。
接着，对该原始混合音乐和该MIDI数据执行时间对齐处理。
具体地，使用现有的基调检测方法的其中一种来检测该原始混合音乐的每个音符部分的基调，以获取该原始混合音乐的基调(步骤S110)。
把该MIDI数据的第一个基调和该原始混合音乐的第一个基调分别选择为该MDI数据的开始基调和该原始混合音乐的开始基调，以及将标记F1设置为1(步骤S115)。
把该MIDI数据的第一个基调选择为该MIDI数据的当前基调(步骤S120)。
把该原始混合音乐的第一个基调选择为该原始混合音乐的当前基调(步骤S130)。
判断该MIDI数据的当前基调是否匹配该原始混合音乐的当前基调，即：该MIDI数据的当前基调和该原始混合音乐的当前基调是否指向该歌曲的相同音符(步骤S140)。具体地，在这个实施例中，判断：
(1)该MIDI数据的当前基调的值是否实质上等于该原始混合音乐的当前基调的值；
(2)在该MIDI数据的当前基调和该MIDI数据的当前基调的下一个基调之间的过渡的变化方向是否与在该原始混合音乐的当前基调和该原始混合音乐的当前基调的下一个基调之间的过渡的变化方向相一致；以及
(3)在该MIDI数据的当前基调和该MIDI数据的当前基调的下一个基调之间的过渡的变化大小是否基本上等于在该原始混合音乐的当前基调和该原始混合音乐的当前基调的下一个基调之间的过渡的变化大小。
图3a和3b示出了基调的值以及过渡的变化方向和变化大小的例子。在图3a的例子中，当前基调的值和当前基调的下一个基调的值分别是V1和V2，当前基调和当前基调的下一个基调之间的过渡的变化方向和变化大小分别是向上方向和V2-V1。在图3b的例子中，当前基调的值和当前基调的下一个基调的值分别是V2和V1，当前基调和当前基调的下一个基调之间的过渡的变化方向和变化大小分别是向下方向和VI-V2。
如果步骤S140的判断结果为否，即：对于基调的值以及过渡的变化方向和变化大小的至少一个，该MIDI数据的当前基调和该原始混合音乐的当前基调不匹配(这表明该MIDI数据的当前基调和该原始混合音乐的当前基调没有指向该歌曲的相同音符)，则进一步判断：如果标记F1是0，则该原始混合音乐的当前基调是否是该原始混合音乐的最后一个基调，以及，如果标记F1是1，则该原始混合音乐的开始基调是否是该原始混合音乐的最后一个基调(步骤S150)。
如果步骤S150的进一步判断结果为否，则如果标记F1是0，则将该原始混合音乐的当前基调的下一个基调选择为该原始混合音乐的当前基调；以及，如果标记F1是1，则将该原始混合音乐的开始基调的下一个基调选择为该原始混合音乐的当前基调，将该MIDI数据的开始基调选择为该MIDI数据的当前基调，以及将标记F1设置为0(步骤S160)，然后流程返回到步骤S140。
如果步骤S150的进一步判断结果为是，则又进一步判断：如果标记F1是0，则该MIDI数据的当前基调是否是该MIDI数据的最后一个基调，以及，如果标记F1是1，则该MIDI数据的开始基调是否是该MIDI数据的最后一个基调(步骤S170)。
如果步骤S170的又进一步判断结果为否，则如果标记F1是0，则将该MIDI数据的当前基调的下一个基调选择为该MIDI数据的当前基调；以及，如果标记F1是1，则将该MIDI数据的开始基调的下一个基调选择为该MIDI数据的当前基调，以及将标记F1设置为0(步骤S180)，然后，流程返回到步骤S130。
如果步骤S170的又进一步判断结果为是，则呈现表示时间对齐失败的消息(步骤S190)，然后流程结束。
如果步骤S140的判断结果为是，即：对于基调的值以及过渡的变化方向和变化大小，该MIDI数据的当前基调与该原始混合音乐的当前基调都相匹配(这表明该MIDI数据的当前基调和该原始混合音乐的当前基调指向该歌曲的相同音符)，则确定标记F1是否是1(步骤S192)。
如果步骤S192的确定结果为否，即：标记F1为0，则将该MIDI数据的当前基调和该原始混合音乐的当前基调分别选择为该MIDI数据的开始基调和该原始混合音乐的开始基调，以及，将标记F1设置为1(步骤S194)。然后，流程前进到步骤S200。
如果步骤S192的确定结果为是，即：标记F1为1，则流程直接前进到步骤S200。
调整该MIDI数据的当前基调的长度以基本上等于该原始混合音乐的当前基调的长度，即，调整该MIDI数据的当前基调的长度以基本上等于该原始混合音乐中与该原始混合音乐的当前基调相应的音符部分的长度(步骤S200)。在这种情况下，该MIDI数据的当前基调和该原始混合音乐中与该原始混合音乐的当前基调相应的音符部分是相关的并且都指向该歌曲的相同音符。图3a和3b示出了基调的长度的例子，其中，当前基调的长度和当前基调的下一个基调的长度分别是L1和L2。
然后，确定该MIDI数据的当前基调是否是该MIDI数据的最后一个基调以及该原始混合音乐的当前基调是否是该原始混合音乐的最后一个基调(步骤S210)。
如果步骤S210的确定结果为否，即：该MIDI数据的当前基调不是该MIDI数据的最后一个基调以及该原始混合音乐的当前基调不是该原始混合音乐的最后一个基调，则将该MIDI数据的当前基调的下一个基调和该原始混合音乐的当前基调的下一个基调分别选择为该MIDI数据的当前基调和该原始混合音乐的当前基调(步骤S220)，然后流程返回到步骤S140。
如果步骤S210的确定结果为是，即：该MIDI数据的当前基调是该MIDI数据的最后一个基调或者该原始混合音乐的当前基调是该原始混合音乐的最后一个基调，则删除该原始混合音乐中与该MIDI数据的任何一个基调都不相关的音符部分和该MIDI数据中与该原始混合音乐的任何一个音符部分都不相关的基调(步骤S230)。经过如此处理后，该MDI数据的每一个基调与该原始混合音乐的其中一个音符部分(相关的音符部分)指向该歌曲的同一音符。
然后，基于该原始混合音乐和该MIDI数据来制作该歌曲的引导音轨和背景音乐。
具体地，将该原始混合音乐的第一个音符部分选取为当前音符部分(步骤S240)。
对该当前音符部分执行FFT(快速傅立叶)处理，以获得该当前音符部分的频谱(步骤S250)。
将该当前音符部分的频谱中的一个频率确定为该当前音符部分的基本频率，其中，该基本频率基本上等于该MIDI数据中与该当前音符部分指向该歌曲的相同音符的一个基调(步骤S260)。
计算该当前音符部分的该基本频率与该当前音符部分的该基本频率的每一个谐波之间的相关值(步骤S270)。
选取该当前音符部分的该基本频率的多个特定谐波，其中，该当前音符部分的该基本频率与该选取的多个特定谐波的每一个之间的相关值大于预定阈值(步骤S280)。
然后，在两个滤波路径中分别对该当前音符部分进行滤波。具体地，在第一滤波路径中，对该当前音符部分进行滤波，以仅通过包含该当前音符部分的该基本频率和该选取的多个特定谐波的频谱范围之内的频率分量和阻止在该频谱范围之外的频率分量，从而去除在该当前音符部分中的背景音乐(步骤S290)，以及，在第二滤波路径中，对该当前音符部分进行滤波，以仅通过包含该当前音符部分的该基本频率和该选取的多个特定谐波的频谱范围之外的频率分量和阻止在该频谱范围之内的频率分量，从而去除在该当前音符部分中的专业歌手的演唱的音乐数据(步骤S295)。
然后，判断该当前音符部分是否是该原始混合音乐的最后一个音符部分(步骤S300)。
如果步骤S300的判断结果为否，则该原始混合音乐中该当前音符部分的下一个音符部分被选取为当前音符部分(步骤S310)，然后流程返回到步骤S250。
如果步骤S300的判断结果为是，则将在第一滤波路径中滤波的原始混合音乐输出为该歌曲的引导音轨(步骤S315)，以及，将在第二滤波路径中滤波的原始混合音乐输出为背景音乐(步骤S320)。
对该输出的引导音轨进行采样处理，以获得该歌曲的引导音轨数据(步骤S330)。
图4是示出按照本发明第一个实施例的制作引导音轨和背景音乐的装置的示意图。
如图4所示，装置400包括预处理单元410、时间对齐单元420、可配置带通滤波器430、采样单元440和可配置带阻滤波器450。
其中，预处理单元410实现步骤S105的功能以去除原始混合音乐的噪声。
时间对齐单元420实现步骤S110-S230的功能，以对原始混合音乐和MIDI数据执行时间对齐处理。
可配置带通滤波器430作为处理单元实现步骤S240-S290，S300，S310和S315的功能，以制作歌曲的引导音轨。
采样单元440对引导音轨进行采样处理以获得引导音轨数据。
可配置带阻滤波器450作为处理单元实现步骤S240-S280，S295，S300，S310和S320的功能，以制作背景音乐。
图5是示出按照本发明第二个实施例的制作引导音轨和背景音乐的方法的流程示意图。
如图5所示，首先，接收原始混合音乐和MIDI数据(步骤S100)。
接着，对该原始混合音乐进行预处理以去除噪声(步骤S105)。
接着，使用现有的基调检测方法的其中一种来检测该原始混合音乐的每个音符部分的基调，以获取该原始混合音乐的基调(步骤S110)。
把该MIDI数据的第一个基调和该原始混合音乐的第一个基调分别选择为该MIDI数据的开始基调和该原始混合音乐的开始基调，以及将标记F1设置为1(步骤S115)。
把该MIDI数据的第一个基调选择为该MIDI数据的当前基调(步骤S120)。
把该原始混合音乐的第一个基调选择为该原始混合音乐的当前基调(步骤S130)。
判断该MIDI数据的当前基调是否匹配该原始混合音乐的当前基调，即：该MIDI数据的当前基调和该原始混合音乐的当前基调是否指向该歌曲的相同音符(步骤S140)。具体地，在这个实施例中，判断：
(1)该MIDI数据的当前基调的值是否基本上上等于该原始混合音乐的当前基调的值；
(2)在该MIDI数据的当前基调和该MIDI数据的当前基调的下一个基调之间的过渡的变化方向是否与在该原始混合音乐的当前基调和该原始混合音乐的当前基调的下一个基调之间的过渡的变化方向相一致；以及
(3)在该MIDI数据的当前基调和该MIDI数据的当前基调的下一个基调之间的过渡的变化大小是否基本上等于在该原始混合音乐的当前基调和该原始混合音乐的当前基调的下一个基调之间的过渡的变化大小。
如果步骤S140的判断结果为否，即：对于基调的值以及过渡的变化方向和变化大小的至少一个，该MIDI数据的当前基调和该原始混合音乐的当前基调不匹配(这表明该MIDI数据的当前基调和该原始混合音乐的当前基调没有指向该歌曲的相同音符)，则进一步判断：如果标记F1是0，则该原始混合音乐的当前基调是否是该原始混合音乐的最后一个基调，以及，如果标记F1是1，则该原始混合音乐的开始基调是否是该原始混合音乐的最后一个基调(步骤S150)。
如果步骤S150的进一步判断结果为否，则如果标记F1是0，则将该原始混合音乐的当前基调的下一个基调选择为该原始混合音乐的当前基调；以及，如果标记F1是1，则将该原始混合音乐的开始基调的下一个基调选择为该原始混合音乐的当前基调，将该MIDI数据的开始基调选择为该MIDI数据的当前基调，以及将标记F1设置为0(步骤S160)，然后流程返回到步骤S140。
如果步骤S150的进一步判断结果为是，则又进一步判断：如果标记F1是0，则该MIDI数据的当前基调是否是该MIDI数据的最后一个基调，以及，如果标记F1是1，则该MIDI数据的开始基调是否是该MDI数据的最后一个基调(步骤S170)。
如果步骤S170的又进一步判断结果为否，则如果标记F1是0，则将该MIDI数据的当前基调的下一个基调选择为该MIDI数据的当前基调；以及，如果标记F1是1，则将该MIDI数据的开始基调的下一个基调选择为该MIDI数据的当前基调，以及将标记F1设置为0(步骤S180)，然后，流程返回到步骤S130。
如果步骤S170的又进一步判断结果为是，则呈现表示时间对齐失败的消息(步骤S190)，然后流程结束。
如果步骤S140的判断结果为是，即：对于基调的值以及过渡的变化方向和变化大小，该MIDI数据的当前基调与该原始混合音乐的当前基调都相匹配(这表明该MIDI数据的当前基调和该原始混合音乐的当前基调指向该歌曲的相同音符)，则确定标记F1是否是1(步骤S192)。
如果步骤S192的确定结果为否，即：标记F1为0，则将该MIDI数据的当前基调和该原始混合音乐的当前基调分别选择为该MIDI数据的开始基调和该原始混合音乐的开始基调，以及，将标记F1设置为1(步骤S194)。然后，流程前进到步骤S200。
如果步骤S192的确定结果为是，即：标记F1为1，则流程直接前进到步骤S200。
调整该MIDI数据的当前基调的长度以基本上等于该原始混合音乐的当前基调的长度，即，调整该MIDI数据的当前基调的长度以基本上等于该原始混合音乐中与该原始混合音乐的当前基调相对应的音符部分的长度(步骤S200)。
对该原始混合音乐中与该原始混合音乐的当前基调相应的音符部分执行FFT(快速傅立叶)处理，以获取该音符部分的频谱(步骤S500)。
将该音符部分的频谱中的一个频率确定为该音符部分的基本频率，其中，该基本频率基本上等于该MIDI数据的当前基调(步骤S510)。
计算该音符部分的基本频率与该音符部分的基本频率的每个谐波之间的相关值(步骤S520)。
选取该音符部分的基本频率的多个特定谐波，其中，该音符部分的基本频率与该选取的多个特定谐波的每一个之间的相关值大于预定阈值(步骤S530)。
然后，在两个滤波路径中分别对该音符部分进行滤波。具体地，在第一滤波路径中，对该音符部分进行滤波，以仅通过包含该音符部分的基本频率和该选取的多个特定谐波的频谱范围之内的频率分量和阻止在该频谱范围之外的频率分量，从而去除在该音符部分中的背景音乐(步骤S540)，以及，在第二滤波路径中，对该音符部分进行滤波，以仅通过包含该音符部分的基本频率和该选取的多个特定谐波的频谱范围之外的频率分量和阻止在该频谱范围之内的频率分量，从而去除在该音符部分中的专业歌手的演唱的音乐数据(步骤S550)。
然后，确定该MIDI数据的当前基调是否是该MIDI数据的最后一个基调以及该原始混合音乐的当前基调是否是该原始混合音乐的最后一个基调(步骤S210)。
如果步骤S210的确定结果为否，即：该MIDI数据的当前基调不是该MIDI数据的最后一个基调以及该原始混合音乐的当前基调不是该原始混合音乐的最后一个基调，则将该MIDI数据的当前基调的下一个基调和该原始混合音乐的当前基调的下一个基调分别选择为该MDI数据的当前基调和该原始混合音乐的当前基调(步骤S220)，然后流程返回到步骤S140。
如果步骤S210的判断结果为是，即：该MIDI数据的当前基调是该MIDI数据的最后一个基调或者该原始混合音乐的当前基调是该原始混合音乐的最后一个基调，则将在第一滤波路径中滤波的原始混合音乐输出为该歌曲的引导音轨(步骤S560)，以及，将在第二滤波路径中滤波的原始混合音乐输出为背景音乐(步骤S570)。
对该输出的引导音轨进行采样处理，以获得该歌曲的引导音轨数据(步骤S330)。
虽然在上面的两个实施例中，以自动的方式来对原始混合音乐和MIDI数据执行时间对齐处理，然而，也可以以半自动的方式来执行时间对齐处理。
图6a和6b是示出按照本发明第三个实施例的制作引导音轨和背景音乐的方法的流程示意图。其中，以半自动的方式来执行时间对齐处理。
如图6a和6b所示，该第三个实施例包括第一个实施例中的步骤S100-110和S240-S330以及步骤S610-S720。为了避免重复描述和简单起见，下面省略步骤S100-110和S240-S330的描述，仅提供步骤S610-S720的描述。
如图6所示，在获取原始混合音乐的基调之后，接收MIDI数据的一个基调和该原始混合音乐的一个基调，其中，这两个基调被用户指定为指向歌曲的相同音符(步骤S610)。
将该接收的MIDI数据的基调选择为该MIDI数据的当前基调(步骤S620)。
将该接收的原始混合音乐的基调选择为该原始混合音乐的当前基调(步骤S630)。
调整该MIDI数据的当前基调的长度以基本上等于该原始混合音乐的当前基调的长度(步骤S640)。在这种情况下，该MIDI数据的当前基调和该原始混合音乐中与该原始混合音乐的当前基调相应的音符部分是相关的并且都指向该歌曲的相同音符。
判断该MIDI数据的当前基调是否是该MIDI数据的最后一个基调，或者该原始混合音乐的当前基调是否是该原始混合音乐的最后一个基调(步骤S650)。
如果步骤S650的判断结果为否，即：该MIDI数据的当前基调不是该MIDI数据的最后一个基调，以及，该原始混合音乐的当前基调不是该原始混合音乐的最后一个基调，则将该MIDI数据的当前基调的下一个基调选择为该MIDI数据的当前基调，以及，将该原始混合音乐的当前基调的下一个基调选择为该原始混合音乐的当前基调(步骤S660)，然后，流程返回到步骤S640。
如果步骤S650的判断结果为是，即：该MIDI数据的当前基调是该MIDI数据的最后一个基调，或者，该原始混合音乐的当前基调是该原始混合音乐的最后一个基调，则进一步判断所接收的MDI数据的基调是否是该MIDI数据的第一个基调，或者，所接收的原始混合音乐的基调是否是该原始混合音乐的第一个基调(步骤S670)。
如果步骤S670的判断结果为否，即：所接收的MIDI数据的基调不是该MDI数据的第一个基调，以及，所接收的原始混合音乐的基调不是该原始混合音乐的第一个基调，则将该MIDI数据中所接收的基调的前一个基调选择为该MIDI数据的当前基调，以及，将该原始混合音乐中所接收的基调的前一个基调选择为该原始混合音乐的当前基调(步骤S680).
调整该MIDI数据的当前基调的长度以基本上等于该原始混合音乐的当前基调的长度(步骤S690)。在这种情况下，该MIDI数据的当前基调和该原始混合音乐中与该原始混合音乐的当前基调相应的音符部分是相关的并且都指向该歌曲的相同音符。
确定该MIDI数据的当前基调是否是该MIDI数据的第一个基调，或者该原始混合音乐的当前基调是否是该原始混合音乐的第一个基调(步骤S700)。
如果步骤S700的确定结果为否，即：该MIDI数据的当前基调不是该MIDI数据的第一个基调，以及，该原始混合音乐的当前基调不是该原始混合音乐的第一个基调，则将该MIDI数据的当前基调的前一个基调选择为该MIDI数据的当前基调，以及，将该原始混合音乐的当前基调的前一个基调选择为该原始混合音乐的当前基调(步骤S710)，然后，流程返回到步骤S690。
如果步骤S670的判断结果为是，即：所接收的MIDI数据的基调是该MIDI数据的第一个基调，或者，所接收的原始混合音乐的基调是该原始混合音乐的第一个基调；或者，如果步骤S700的确定结果为是，即：该MIDI数据的当前基调是该MIDI数据的第一个基调，或者，该原始混合音乐的当前基调是该原始混合音乐的第一个基调，则删除该原始混合音乐中与该MIDI数据的任何一个基调都不相关的音符部分和该MIDI数据中与该原始混合音乐的任何一个音符部分都不相关的基调(步骤S720)。经过如此处理后，该MIDI数据的每一个基调与该原始混合音乐的其中一个音符部分(相关的音符部分)指向该歌曲的同一音符。
图7a和7b是示出按照本发明第四个实施例的制作引导音轨和背景音乐的方法的流程示意图。其中，以半自动的方式来执行时间对齐处理。
如图7a和7b所示，在执行了步骤S100-110获取原始混合音乐的基调之后，接收MIDI数据的一个基调和该原始混合音乐的一个基调，其中，这两个基调被用户指定为指向歌曲的相同音符(步骤S810)。
将该接收的MIDI数据的基调选择为该MIDI数据的当前基调(步骤S820)。
将该接收的原始混合音乐的基调选择为该原始混合音乐的当前基调(步骤S830)。
调整该MIDI数据的当前基调的长度以基本上等于该原始混合音乐的当前基调的长度(步骤S840).
对该原始混合音乐中与该原始混合音乐的当前基调相应的音符部分执行FFT(快速傅立叶)处理，以获取该音符部分的频谱(步骤S850)。
将该音符部分的频谱中的一个频率确定为该音符部分的基本频率，其中，该基本频率基本上等于该MIDI数据的当前基调(步骤S860)。
计算该音符部分的基本频率与该音符部分的基本频率的每个谐波之间的相关值(步骤S870)。
选取该音符部分的基本频率的多个特定谐波，其中，该音符部分的基本频率与该选取的多个特定谐波的每一个之间的相关值大于预定阈值(步骤S880)。
然后，在两个滤波路径中分别对该音符部分进行滤波。具体地，在第一滤波路径中，对该音符部分进行滤波，以仅通过包含该音符部分的基本频率和该选取的多个特定谐波的频谱范围之内的频率分量和阻止在该频谱范围之外的频率分量，从而去除在该音符部分中的背景音乐(步骤S890)，以及，在第二滤波路径中，对该音符部分进行滤波，以仅通过包含该音符部分的基本频率和该选取的多个特定谐波的频谱范围之外的频率分量和阻止在该频谱范围之内的频率分量，从而去除在该音符部分中的专业歌手的演唱的音乐数据(步骤S900)。
判断该MIDI数据的当前基调是否是该MDI数据的最后一个基调，或者该原始混合音乐的当前基调是否是该原始混合音乐的最后一个基调(步骤S910)。
如果步骤S910的判断结果为否，即：该MIDI数据的当前基调不是该MIDI数据的最后一个基调，以及，该原始混合音乐的当前基调不是该原始混合音乐的最后一个基调，则将该MIDI数据的当前基调的下一个基调选择为该MDI数据的当前基调，以及，将该原始混合音乐的当前基调的下一个基调选择为该原始混合音乐的当前基调(步骤S920)，然后，流程返回到步骤S840。
如果步骤S910的判断结果为是，即：该MIDI数据的当前基调是该MIDI数据的最后一个基调，或者，该原始混合音乐的当前基调是该原始混合音乐的最后一个基调，则进一步判断所接收的MIDI数据的基调是否是该MIDI数据的第一个基调，或者，所接收的原始混合音乐的基调是否是该原始混合音乐的第一个基调(步骤S930)。
如果步骤S930的判断结果为否，即：所接收的MIDI数据的基调不是该MIDI数据的第一个基调，以及，所接收的原始混合音乐的基调不是该原始混合音乐的第一个基调，则将所接收的MIDI数据的基调的前一个基调选择为该MIDI数据的当前基调，以及，将所接收的原始混合音乐的基调的前一个基调选择为该原始混合音乐的当前基调(步骤S940).
调整该MIDI数据的当前基调的长度以基本上等于该原始混合音乐的当前基调的长度(步骤S950).在这种情况下，该MIDI数据的当前基调和该原始混合音乐中与该原始混合音乐的当前基调相应的音符部分是相关的并且都指向该歌曲的相同音符。
对该原始混合音乐中与该原始混合音乐的当前基调相应的音符部分执行FFT(快速傅立叶)处理，以获取该音符部分的频谱(步骤S960)。
将该音符部分的频谱中的一个频率确定为该音符部分的基本频率，其中，该基本频率基本上等于该MIDI数据的当前基调(步骤S970)。
计算该音符部分的基本频率与该音符部分的基本频率的每个谐波之间的相关值(步骤S980)。
选取该音符部分的基本频率的多个特定谐波，其中，该音符部分的基本频率与该选取的多个特定谐波的每一个之间的相关值大于预定阈值(步骤S990)。
然后，在两个滤波路径中分别对该音符部分进行滤波。具体地，在第一滤波路径中，对该音符部分进行滤波，以仅通过包含该音符部分的基本频率和该选取的多个特定谐波的频谱范围之内的频率分量和阻止在该频谱范围之外的频率分量，从而去除在该音符部分中的背景音乐(步骤S1000)，以及，在第二滤波路径中，对该音符部分进行滤波，以仅通过包含该音符部分的基本频率和该选取的多个特定谐波的频谱范围之外的频率分量和阻止在该频谱范围之内的频率分量，从而去除在该音符部分中的专业歌手的演唱的音乐数据(步骤S1010)。
确定该MIDI数据的当前基调是否是该MIDI数据的第一个基调，或者该原始混合音乐的当前基调是否是该原始混合音乐的第一个基调(步骤S1020)。
如果步骤S1020的确定结果为否，即：该MIDI数据的当前基调不是该MIDI数据的第一个基调，以及，该原始混合音乐的当前基调不是该原始混合音乐的第一个基调，则将该MIDI数据的当前基调的前一个基调选择为该MIDI数据的当前基调，以及，将该原始混合音乐的当前基调的前一个基调选择为该原始混合音乐的当前基调(步骤S1030)，然后，流程返回到步骤S950。
如果步骤S930的判断结果为是，即：所接收的MIDI数据的基调是该MIDI数据的第一个基调，或者，所接收的原始混合音乐的基调是该原始混合音乐的第一个基调；或者，如果步骤S1020的确定结果为是，即：该MIDI数据的当前基调是该MIDI数据的第一个基调，或者，该原始混合音乐的当前基调是该原始混合音乐的第一个基调，则将在第一滤波路径中滤波的原始混合音乐输出为该歌曲的引导音轨(步骤S1040)，以及，将在第二滤波路径中滤波的原始混合音乐输出为背景音乐(步骤S1050)。
对该输出的引导音轨进行采样处理，以获得该歌曲的引导音轨数据(步骤S1060)。
本领域技术人员应当理解，虽然在上面的实施例中，对原始混合音乐和MIDI数据进行时间对齐处理，然而，本发明并不局限于此。在本发明的一些实施例中，如果原始混合音乐和MIDI数据开始就是时间对齐的，那么时间对齐处理是不需要的。
上面各个实施例公开的各种方法，可以利用软件、硬件或者软硬件相结合的方式来实现。
本领域技术人员应当理解，对于本文所公开的制作引导音轨和背景音乐的方法和装置，可以在偏离本发明实质和范围的情况下做出各种变形、改变、变化和替换，因此，本发明的保护范围由权利要求书来限定。

Claims (18)

1.一种制作引导音轨的方法，包括步骤：
接收歌曲的原始混合音乐和MIDI数据，其中，所述MIDI数据是构成所述歌曲的主音部分的音符部分的基调，以及所述原始混合音乐由所述歌曲的专业歌手的歌唱的音乐数据和背景音乐混合而成；
基于所述MIDI数据来处理所述原始混合音乐，以去除所述背景音乐；以及
输出所述处理的原始混合音乐作为所述歌曲的引导音轨，
其中，所述处理步骤进一步包括：
对于构成所述原始混合音乐的多个音符部分中的每一个音符部分T，确定所述音符部分T的频谱中的一个频率作为所述音符部分T的基本频率，其中，所述基本频率基本上等于所述MIDI数据中与所述音符部分T指向所述歌曲的相同音符的一个基调；
从所述音符部分T的频谱中选择所述音符部分T的所述基本频率的多个特定谐波，其中，所述音符部分T的所述基本频率与所述选择的多个特定谐波的每一个之间的相关值大于预定阈值；以及
对所述音符部分T进行滤波，以去除包含所述音符部分T的所述基本频率和所述选择的多个特定谐波的频率范围之外的频率分量。
2.如权利要求1所述的方法，其中，还包括：
采样所述引导音轨，以得到引导音轨数据。
3.一种制作背景音乐的方法，包括步骤：
接收歌曲的原始混合音乐和MIDI数据，其中，所述MIDI数据是构成所述歌曲的主音部分的音符部分的基调，以及所述原始混合音乐由所述歌曲的专业歌手的歌唱的音乐数据和背景音乐混合而成；
基于所述MIDI数据来处理所述原始混合音乐，以去除所述歌曲的专业歌手的歌唱的音乐数据；以及
输出所述处理的原始混合音乐作为所述背景音乐，
其中，所述处理步骤进一步包括：
对于构成所述原始混合音乐的多个音符部分中的每一个音符部分T，确定所述音符部分T的频谱中的一个频率作为所述音符部分T的基本频率，其中，所述基本频率基本上等于所述MIDI数据中与所述音符部分T指向所述歌曲的相同音符的一个基调；
从所述音符部分T的频谱中选择所述音符部分T的所述基本频率的多个特定谐波，其中，所述音符部分T的所述基本频率与所述选择的多个特定谐波的每一个之间的相关值大于预定阈值；以及
对所述音符部分T进行滤波，以去除包含所述音符部分T的所述基本频率和所述选择的多个特定谐波的频率范围之内的频率分量。
4.如权利要求1或3所述的方法，其中还包括：
在基于所述MIDI数据来处理所述原始混合音乐之前，对所述MIDI数据和所述原始混合音乐执行时间对齐处理。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所述执行时间对齐处理的步骤进一步包括：
获取所述原始混合音乐的所述多个音符部分的基调，作为所述原始混合音乐的基调；
将所述MIDI数据的基调与所述原始混合音乐的基调进行匹配，以确定所述MIDI数据的特定基调和所述原始混合音乐的特定基调，其中，所述MIDI数据的特定基调的每一个和所述原始混合音乐的特定基调的其中一个指向所述歌曲的相同音符；以及
调整所述MIDI数据的特定基调中的每一个基调L的长度以基本上等于所述原始混合音乐的特定基调的其中一个基调的长度，其中，所述MIDI数据的特定基调中的所述基调L和所述原始混合音乐的特定基调的所述其中一个基调都指向所述歌曲的相同音符。
6.如权利要求5所述的方法，其中，按照所述MIDI数据的基调和所述原始混合音乐的基调的值、所述MIDI数据的基调之间的过渡和所述原始混合音乐的基调之间的过渡的变化方向和变化大小来进行所述匹配。
7.如权利要求5所述的方法，其中，基于所述MIDI数据的指定基调和所述原始混合音乐的指定基调来进行所述匹配，其中，所述MIDI数据的指定基调和所述原始混合音乐的指定基调被用户指定为指向所述歌曲的相同音符。
8.如权利要求6或7所述的方法，其中，
在所述MIDI数据的所述特定基调中的每一个基调P的长度被调整后，对所述原始混合音乐中与所述原始混合音乐的所述特定基调的其中一个基调相应的音符部分执行所述确定步骤、所述选择步骤和所述滤波步骤，其中，所述MIDI数据的所述基调P和所述原始混合音乐的所述特定基调的所述其中一个基调指向所述歌曲的相同音符。
9.如权利要求1或3所述的方法，其中，还包括：
在基于所述MIDI数据来处理所述原始混合音乐之前，对所述原始混合音乐进行预处理。
10.一种制作引导音轨的装置，包括：
接收单元，其接收歌曲的原始混合音乐和MIDI数据，其中，所述MIDI数据是构成所述歌曲的主音部分的音符部分的基调，以及所述原始混合音乐由所述歌曲的专业歌手的歌唱的音乐数据和背景音乐混合而成；
处理单元，其基于所述MIDI数据来处理所述原始混合音乐，以去除所述背景音乐；以及
输出单元，其输出所述处理的原始混合音乐作为所述歌曲的引导音轨，
其中，所述处理单元进一步包括：
确定单元，其对于构成所述原始混合音乐的多个音符部分中的每一个音符部分T，确定所述音符部分T的频谱中的一个频率作为所述音符部分T的基本频率，其中，所述基本频率等于所述MIDI数据中与所述音符部分T指向所述歌曲的相同音符的一个基调；
选择单元，其从所述音符部分T的频谱中选择所述音符部分T的所述基本频率的多个特定谐波，其中，所述音符部分T的所述基本频率与所述选择的多个特定谐波的每一个之间的相关值大于预定阈值；以及
滤波单元，其对所述音符部分T进行滤波，以去除包含所述音符部分T的所述基本频率和所述选择的多个特定谐波的频率范围之外的频率分量。
11.如权利要求10所述的装置，其中，还包括：
采用单元，其采样所述引导音轨，以得到引导音轨数据。
12.一种制作背景音乐的装置，包括：
接收单元，其接收歌曲的原始混合音乐和MIDI数据，其中，所述MIDI数据是构成所述歌曲的主音部分的音符部分的基调，以及所述原始混合音乐由所述歌曲的专业歌手的歌唱的音乐数据和背景音乐混合而成；
处理单元，其基于所述MIDI数据来处理所述原始混合音乐，以去除所述歌曲的专业歌手的歌唱的音乐数据；以及
输出单元，其输出所述处理的原始混合音乐作为所述背景音乐，
其中，所述处理单元进一步包括：
确定单元，其对于构成所述原始混合音乐的多个音符部分中的每一个音符部分T，确定所述音符部分T的频谱中的一个频率作为所述音符部分T的基本频率，其中，所述基本频率等于所述MIDI数据中与所述音符部分T指向所述歌曲的相同音符的一个基调；
选择单元，其从所述音符部分T的频谱中选择所述音符部分T的所述基本频率的多个特定谐波，其中，所述音符部分T的所述基本频率与所述选择的多个特定谐波的每一个之间的相关值大于预定阈值；以及
滤波单元，其对所述音符部分T进行滤波，以去除包含所述音符部分T的所述基本频率和所述选择的多个特定谐波的频率范围之内的频率分量。
13.如权利要求10或12所述的装置，其中还包括：
时间对齐单元，其在基于所述MIDI数据来处理所述原始混合音乐之前，对所述MIDI数据和所述原始混合音乐执行时间对齐处理。
14.如权利要求13所述的装置，其中，所述执行时间对齐单元进一步包括：
获取单元，其获取所述原始混合音乐的所述多个音符部分的基调，作为所述原始混合音乐的基调；
匹配单元，其将所述MIDI数据的基调与所述原始混合音乐的基调进行匹配，以确定所述MIDI数据的特定基调和所述原始混合音乐的特定基调，其中，所述MIDI数据的特定基调的每一个和所述原始混合音乐的特定基调的其中一个指向所述歌曲的相同音符；以及调整单元，其调整所述MIDI数据的特定基调中的每一个基调L的长度以基本上等于所述原始混合音乐的特定基调的其中一个基调的长度，其中，所述MIDI数据的特定基调中的所述基调L和所述原始混合音乐的特定基调的所述其中一个基调都指向所述歌曲的相同音符。
15.如权利要求14所述的装置，其中，所述匹配单元按照所述MIDI数据的基调和所述原始混合音乐的基调的值、所述MIDI数据的基调之间的过渡和所述原始混合音乐的基调之间的过渡的变化方向和变化大小来进行所述匹配。
16.如权利要求14所述的装置，其中，所述匹配单元基于所述MIDI数据的指定基调和所述原始混合音乐的指定基调来进行所述匹配，其中，所述MIDI数据的指定基调和所述原始混合音乐的指定基调被用户指定为指向所述歌曲的相同音符。
17.如权利要求15或16所述的装置，其中，
在所述MIDI数据的所述特定基调中的每一个基调P的长度被调整后，所述确定单元、所述选择单元和所述滤波单元分别对所述原始混合音乐中与所述原始混合音乐的所述特定基调的其中一个基调相应的音符部分执行所述确定步骤、所述选择步骤和所述滤波步骤，其中，所述MIDI数据的所述基调P和所述原始混合音乐的所述特定基调的所述其中一个基调指向所述歌曲的相同音符。
18.如权利要求10或12所述的装置，其中，还包括：
预处理单元，其在基于所述MIDI数据来处理所述原始混合音乐之前，对所述原始混合音乐进行预处理。
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