DE19652225A1 - Process for automatic identification of melodies - Google Patents

Process for automatic identification of melodies

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Abstract

The system has a data base that contains the digitised form of a melody in terms of frequency information. An individual can enter the known part of a melody using a microphone. The signal is digitised and the characteristic features are compared with the data within the data base to fully identify the melody. The melody tone is recognised in comparison to the previous tone as being less, the same or larger in frequency and is assigned one of three symbols. The symbol series is compared with the data base information according to lexical criteria.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abrufen von Informationen zu einer be kannten Melodie nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. The invention relates to a method for retrieving information about a melody be known according to the preamble of claim 1.

Häufig erinnert man sich an eine Melodie, also an eine Folge von Tönen, und in teressiert sich für weitere, damit zusammenhängende Informationen, beispielsweise den Titel der Melodie, den Komponisten, das Alter usw. Es gibt zwar eine Reihe von Lexika, welche vor allem klassische Melodien, enthalten, wobei zur leichteren Nachschlagbarkeit diese Melodien auf eine Tonart, meistens C-Dur normiert sind. Often one remembers a melody, that is a sequence of tones, and in terested for further related information, such as the title of the tune, the composer, age, etc. While there are a number of encyclopedias, which mainly classical melodies included, and for ease Nachschlagbarkeit these tunes on a key, usually normalized C major. Derartige Nachschlagewerke sind allerdings für den Laien, der die Notenschrift nicht beherrscht, weitgehend unbrauchbar. Such reference works, however, are for the layman who does not know musical notation, largely unusable.

Eine wesentliche Verbesserung wurde durch das im 1975 von Denys Parson veröffent lichten Buch "The Directory of Musical Tunes" (ISBN . . .) beschriebene Verfahren erzielt. A significant improvement was achieved by the method described in published in 1975 by Denys Parson clear book "The Directory of Musical Tunes" (ISBN...). Parson hat erkannt, daß es zum Erkennen einer Melodie nicht notwendig ist, die einzelnen Tonhöhen exakt voneinander zu unterscheiden und daß es auch auf die Tonlängen und Pausen nicht ankommt. Parson has recognized that it is not necessary for detecting a melody to distinguish the individual pitch accurately from each other and that it does not depend on the tone length and breaks. Bei der von Parson beschriebenen Methode wird jeder Ton der Melodie durch eines von drei Symbolen ersetzt, die angeben, ob die ungefähre Frequenz dieses Tones geringer, etwa gleich oder größer als die Frequenz des vorangehenden Tones ist. In the described method of Parson each note of the melody is replaced by one of three symbols, which indicate whether the approximate frequency of this tone is low, approximately equal to or greater than the frequency of the previous tone. Der erste Ton, der sich ja auf keinen vorangehenden Ton beziehen kann, wird bei dieser Ersetzung weggelassen. The first tone, the yes may refer to any preceding tone is omitted in this substitution. Ist die Frequenz eines Tones geringer als die Frequenz des vorangehenden Tones, erhält die ser das Symbol D (englisch: down), ist sie gleich, erhält er das Symbol R (englisch: repeat), ist sie größer, erhält er das Symbol U (englisch: up). Is the frequency of a tone lower than the frequency of the previous tone, the ser, the symbol D (English: down) receives, it is equal, it receives the symbol R (English: repeat) it is greater, it receives (the symbol U English: up). So ist die symbolische Notation des Kinderliedes "Alle meine Entchen" beispielsweise UUUUR URRRD URRRD DRRRD RURRR D. Thus the symbolic notation of the children's song "All my ducks" for example UUUUR URRRD URRRD DRRRD RURRR D.

Parson hat weiter erkannt, daß die ersten zehn bis fünfzehn Töne einer Melodie genügen, um diese zu identifizieren. Parson has further recognized that the first ten to fifteen tones of a melody sufficient to identify them. Die symbolische Notation zur eindeutigen Iden tifizierung des Kinderliedes "Alle meine Entchen" wäre somit "UUUUR URRRD URRRD". The symbolic notation for unambiguous identification is provided of the children's song "All my ducklings" would thus "UUUUR URRRD URRRD".

Diese symbolischen Notationen lassen sich alphabetisch ordnen und finden sich in dem genannten Buch von Parson. These symbolic notations can be arranged alphabetically and can be found in the aforementioned book by Parson. Jeder symbolischen Notation ist die Benennung der entsprechenden Melodie einschließlich ihres Komponisten, zugeordnet. Each symbolic notation is the designation of the corresponding melody composer including their assigned. Auf diese Weise ist es auch dem Laien, der keine Noten lesen kann, möglich, Melodien nach zuschlagen. In this way, it is also the layman who can not read music, possible strike tunes after.

Allerdings verlangt auch die Parson'sche Methode die Fähigkeit, Tonhöhenunter schiede zu erkennen, um von dem Lautbild zu der symbolischen Notation zu gelan gen. Zudem verlangt sie Kenntnisse des Lesens und Schreibens und Vertrautheit im Umgang mit Lexika. However, the Parson'sche method requires the ability to recognize differences in pitch, gene to gelan of the sound image to the symbolic notation. It also requires knowledge of reading and writing and familiarity with lexicons. Von Analphabeten, alten Menschen und Kindern kann diese Methode daher nicht ausgeführt werden. this method can not be performed by illiterate people, the elderly and children, therefore.

Es besteht daher die Aufgabe, ein Verfahren zum Erkennen von Melodien so weiter zubilden, daß es auch von Kindern ausgeführt werden kann. There is therefore the object of providing a method for recognizing melodies so on zubilden that it can be performed by children.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar. This object is achieved with the characterizing features of claim 1. Advantageous embodiments are the dependent claims.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden näher beschrieben. Some embodiments of the invention are described in more detail below.

Zur Durchführung des Verfahrens bedient man sich einer elektronischen Vorrichtung, vorzugsweise eines Personal Computers mit einem Speicher, in welchem eine Viel zahl von symbolischen Notationen - ähnlich wie im genannten Buch von Parson- mit den zugehörigen Angaben über die Melodie enthalten ist. For performing the method of an electronic device, use is made, preferably a personal computer with a memory in which a plurality of symbolic notations - as in the aforementioned book by Parsonstown with the related information is included about the melody. Die Vorrichtung weist ferner eine Eingabeeinrichtung auf, über weiche die Melodie eingegeben wer den kann. The apparatus further comprises an input device, input via soft melody who can the. Daneben weist die Vorrichtung eine, vorzugsweise als Softwareprogramm ausgebildete, Zuordnungsvorrichtung auf, die die eingegebene und analysierte Me lodie mit dem Datenbankinhalt vergleicht und bei Übereinstimmung die hinter der entsprechenden symbolischen Repräsentation stehenden Informationen abruft und zur Anzeige bringt. The device also includes a, preferably designed as a software program, mapping device, which compares the input and analyzed Me lodie with the database contents and in accordance retrieves the information standing behind the corresponding symbolic representation and brings to the display.

Die Eingabevorrichtung weist beispielsweise ein Mikrophon auf, in welches die zu erkennende Melodie eingesummt und eingesungen werden kann, wobei vorzugsweise auf ausreichende Pausen zwischen den einzelnen Tönen zu achten ist, um die Erken nung eines neuen Tons zu ermöglichen. The input device has, for example a microphone, in which the to be recognized melody can be eingesummt and sung, wherein it is preferable to ensure sufficient pauses between the individual tones, to allow Erken voltage of a new sound. Die so erfaßten Töne werden zwischenge speichert und einem Frequenzvergleicher zugeführt, der jeweils aus der Frequenzdif ferenz zweier benachbarter Töne eines der Symbole U, R oder D oder entsprechende Symbole erzeugt. The tones are detected so zwischenge stores and supplied to a frequency comparator, which generates each of the conference Frequenzdif two adjacent tones of the symbols U, R, or D or corresponding symbols. Vorzugsweise wird das Symbol R auch dann erzeugt, wenn die Frequenz des nachfolgenden Tons nicht mehr als einen bestimmten Betrag von der Frequenz des vorangehenden Tons abweicht. Preferably the symbol R is also generated when the frequency of the subsequent sound not deviate by more than a certain amount from the frequency of the previous tone. Hierdurch werden Eingabefehler durch falsches Singen oder Summen weitgehend ausgemerzt. In this way, input errors are largely eliminated by incorrect singing or humming.

Die entstehende Symbolfolge wird wiederum abgespeichert und von einem an sich bekannten Datenbankprogramm mit dem Inhalt der Datenbank verglichen. The resulting symbol sequence is in turn stored and compared by a known database program with the contents of the database. Findet sich Übereinstimmung zu einer der abgespeicherten symbolischen Repräsentationen, werden die dieser Repräsentation zugeordneten Informationen wiedergegeben oder abrufbar gemacht. there is agreement on one of the stored symbolic representations that associated with this representation information is reproduced or made available. Beispielsweise können rein lexikalische Informationen wiederge geben werden. For example, purely lexical information may be giving wiederge. Es kann aber auch von allen Möglichkeiten der Multimediatechnik Gebrauch gemacht werden, das heißt die Musik kann in verschiedenen Instrumenten gespielt werden oder es kann ein Video oder eine Fotoserie dazu angezeigt werden. but it can also be made of all the possibilities of multimedia technology use, which means the music can be played in various instruments or to make a video or a series of photos to be displayed. Es können auch Verbindungen zu verwandten Musikstücken oder verwandten Kom ponisten und ähnliches hergestellt werden. It can be composers and the like produced connections to related pieces of music or related Kom.

In einer alternativen Ausführungsform erfolgt die Eingabe nicht akustisch, sondern über eine Art Tastatur, welche beispielsweise als Keyboard fungiert, wobei jeder Ta ste ein Ton zugeordnet ist. In an alternative embodiment, the input is not acoustically, but is associated with a type keyboard, which functions for example as a keyboard, each Ta ste a sound. Diese Eingabeart empfiehlt sich vor allem für Personen, die schon eine gewisse Erfahrung mit Keyboards oder Klavieren besitzen. This input method is recommended especially for people who already have some experience with keyboards or pianos. Die ansch ließende Datenanalyse erfolgt wie im obigen Beispiel. The ange made of data analysis is carried out as in the above example. Es wird also eine symbolische Repräsentation mit drei Symbolen erzeugt und diese über ein Datenbankprogramm mit dem Datenbankinhalt verglichen. There is thus generated a symbolic representation with three icons and compared with a database program with the database content.

Daneben sind eine Reihe weiterer Eingabemöglichkeiten denkbar, beispielsweise die unmittelbare symbolische Eingabe durch Personen, welche mit dem Parson'schen System vertraut sind (drei Eingabetasten U, R und D). In addition, a number of other input possibilities are conceivable, for example the direct symbolic input by persons who are familiar with the Parson'schen system (three input keys U, R and D). Ferner ist eine Eingabe über ein mit einer Midi-Schnittstelle an den Computer angebundenes Musiker- Keyboard möglich. Furthermore, an input via a connected with a Midi interface to the computer keyboard musician is possible. Auch über ein Zeigerinstrument wie eine Maus oder einen berührungsemp findlichen Bildschirm kann die Eingabe der Daten erfolgen. Also a pointer instrument such as a mouse or a berührungsemp-sensitive screen to enter the data can take place.

Claims (8)

1. Verfahren zum Abrufen von zu einer bekannten Melodie gespeicherten Infor mationen, wobei für mehrere Töne der Melodie deren Frequenz, jeweils bezogen auf den vorhergehenden Ton, als geringer, etwa gleich oder größer erkannt, dem Ton dementsprechend eines von drei Symbolen zugeordnet wird und die ent stehende Symbolfolge mit den gespeicherten Informationen nach lexikalischen Kriterien gesucht wird, dadurch gekennzeichnet , daß eine Vorrichtung zur Eingabe der Melodie vorgesehen ist, welche die frequenzabhängige Zuordnung der Symbole zu den einzelnen Tönen vornimmt und einen Speicher aufweist, welcher Informationen zu einer Vielzahl von Symbolfolgen enthält, wobei die zu einer Symbolfolge gehörenden Informationen nach Zuordnung dieser Sym bolfolge zu einer eingegebenen Melodie abrufbar sind. 1. A method for retrieving stored to a known tune infor mation, wherein for a plurality of notes of the melody which the frequency, the previous sound, as less as detected equal to or greater, the sound accordingly a is assigned to three symbols based in each case and ent standing symbol sequence is searched with the stored information to lexical criteria, characterized in that a device is provided for the input of the melody, which performs the frequency-dependent assignment of the symbols on the individual shades and has a memory containing information for a plurality of symbol sequences wherein said belonging to a symbol sequence information by assigning these Sym bolfolge to an inputted melody are available.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein Personal Computer ist. 2. The method according to claim 1, characterized in that the device is a personal computer.
3. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, daß die Vorrichtung ein Mikrophon zur Aufnahme der Melodie und einen Frequenzanalysator zur Ermittlung der Frequenz der einzelnen Töne aufweist. 3. The method according to any one of the preceding claims, characterized net gekennzeich that the device comprises a microphone for recording of the tune and a frequency analyzer for determining the frequency of the individual tones.
4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, daß die Vorrichtung eine Tastatur zur Eingabe der Melodie aufweist. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized net gekennzeich that the device comprises a keyboard for inputting the melody.
5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, daß die Vorrichtung eine Wiedergabeeinheit zur akustischen Wiedergabe der eingegebenen Melodie aufweist. 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized net gekennzeich, that the apparatus comprises a reproducing unit for acoustic reproduction of the melody entered.
6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, daß die abgespeicherten Informationen umfassen den weiteren Melodie verlauf und/oder den Refrain bzw. die Strophenmelodie und/oder den Kom ponisten und/oder das Alter der Melodie und/oder die geographische Ver breitung der Melodie und/oder historische Daten und/oder ähnliche Melodien oder Werke. 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized net gekennzeich that the stored information includes extending the further tune and / or composers the chorus or verse melody and / or the Kom and / or the age of the melody and / or the geographic Ver spread the melody and / or historical data and / or similar melodies or works.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der voranstehenden Ansprüche. 7. Apparatus for carrying out the method according to one of the preceding claims.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um einen Personal Computer mit einer entsprechenden Steckkarte handelt. 8. Apparatus according to claim 7, characterized in that it is a personal computer with a corresponding plug-in card.
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