JP2001109471A - 音楽検索装置，音楽検索方法および音楽検索プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 楽曲検索のため，データベース中の音楽片を
検索する際に，検索対象となる音楽片の数を減らし，検
索の高速化を可能にするとともに，適合率が低下するの
を防ぐ。 【解決手段】 楽曲入力手段１により楽曲を入力し，楽
曲データ変換手段２により，入力された楽曲を検索しや
すい形態に変換する。音楽片分割手段３は，その変換さ
れた楽曲を複数の音楽片に分割する。音楽片重要度判定
手段４は，分割された各音楽片に対して，そのそれぞれ
がどのくらい重要であるかを判定する。楽曲蓄積手段５
は，この重要度に従って音楽片をデータベースに格納す
る。楽曲の検索の際に，楽曲検索手段７は，検索キーと
して入力された楽曲の一部または全体をもとに，データ
ベースに格納された音楽片の重要度を用いて，データベ
ース中の楽曲の一部または全体の中から類似した楽曲を
検索する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，音楽検索に係わ
り，特に，楽曲入力手段によって入力もしくは指定され
た楽曲の一部もしくは全体を検索キーとして，データベ
ースに蓄積された楽曲の中から，検索キーと類似する楽
曲の一部もしくは全体を検索する装置およびその方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】音楽の類似検索を行う場合，従来方法に
おいては音符がマッチングの処理単位として用いられて
いた。この場合，音符とは，音の高さの変動もしくは変
動率がある一定の閾値内に納まっている音の連続のこと
を言う。また，各音符は，音符情報として音の高さ（音
高），音の長さ（音長），時間的に前後する音符との音
高の差（相対音高），時間的に前後する音符との音長の
比（相対音長）などを保有している。

【０００３】従来の音符を単位としたＤＰマッチングを
使用する方法は，以下のように行われる。まず，データ
ベース構築のフェーズでは，検索対象とする楽曲を入力
し，音符情報に変換して，それをデータベースに格納す
る。データベースへ格納した楽曲の検索は，検索キーと
なる楽曲を入力し，それを音符情報に変換し，次に，デ
ータベース中の全楽曲の音符情報と検索キーから得られ
た音符情報について，データベース中の曲数分，ＤＰ
（Dynamic Programming ）マッチングを実施し，もっと
も類似した楽曲の候補を検索結果として出力する。

【０００４】以上のように，音楽の類似検索を行う場
合，従来方法においてはＤＰマッチングが使われていた
（参考文献１，２）。〔参考文献１〕園田智也，後藤真
孝，村岡洋一：「ＷＷＷ上での歌声による曲検索システ
ム」，電子情報通信学会技術報告，ＳＰ97-103, 1998．
〔参考文献２〕蔭山哲也，高島羊典：「ハミング歌唱を
手掛りとするメロディ検索」，電子情報通信学会論文
誌，Vol.J77-D-II No.8 pp.1543-1551, 1994．ＤＰマッ
チングにおいては，検索キーと，データベース中の楽曲
の一部または全体（候補部分曲）の対応関係が求めら
れ，対応関係にある検索キーの音符と，候補部分曲の音
符との間での，音符情報の差異の累計によって類似度が
計算される。この検索キーとの間の類似度が最大になる
ような候補部分曲を，動的計画法によって探し出すのが
ＤＰマッチングである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来方法の音符をマッ
チングの単位とした検索方法では，一般に，許容できる
音符数誤りの量を制限している。また，従来方法のＤＰ
マッチングでは，計算量を抑制するために，検索キーの
音符列と，類似度計算対象となるデータベース中の楽曲
の音符列との間の音符数の差異に制限を設けている。

【０００６】したがって，音楽検索をする場合に，検索
キー入力の際に，検索目標とするデータベース中の楽曲
に対して一定量以上に音符の挿入・削除を行ってしまう
と極端に検索精度が悪くなるという問題があった。

【０００７】たとえ検索キー入力の際に，音符の挿入・
削除が行われなかったとしても，検索キーから音符情報
を抽出する際に，音符の挿入・削除が生じる可能性も大
きく，そのために検索精度が悪いという問題があった。

【０００８】また，ＤＰマッチングにおいては，インデ
クスを利用することができず，データベース中の全曲に
対して全検索を施す必要があるために，たとえ計算量を
抑制するために許容できる音符数誤りの量を制限したと
しても，やはり検索に時間がかかるという問題があっ
た。

【０００９】このため，本発明者等は，マッチングを音
符単位では行わずに，適当な長さの音楽片に分割し，音
楽片同士の類似検索を行ういくつかの方法を提案してい
る。音楽片を使用した検索の場合，インデクスを利用で
きるために検索時間を大幅に短縮することが可能であっ
た。

【００１０】この手法の一つとして，特願平１０−３４
１７５４号（音楽検索装置，音楽検索方法および音楽検
索プログラムを記録した記録媒体）で，本発明者等が提
案しているものは，以下の方法を用いる。まず，データ
ベースの構築では，検索対象とする楽曲を入力し，入力
した楽曲を音符情報に変換し，その音符情報を複数の音
楽片に分割し，高速検索が可能なように，インデクスを
生成し，音楽片の情報をインデクスとともにデータベー
スに格納する。

【００１１】次に，楽曲の検索では，検索キーとなる楽
曲を入力し，入力した楽曲を音符情報に変換し，音符情
報を複数の音楽片に分割する。音楽片の一つ一つを検索
キーとして，インデクスを用いてデータベースに蓄積さ
れた音楽片から類似するものを検索する。検索結果とし
て検出された音楽片同士の関係と，検索キーとなった音
楽片同士の関係などを調べることで，検出された音楽片
を含むデータベース中の楽曲の一部または全体との間の
類似度を調べて，検索キーとなった楽曲の一部または全
体と類似度の高いデータベース中の楽曲の一部または全
部を検索結果として出力する。

【００１２】また，音符情報を必ずしも必要としない方
法としては，音楽情報への変換を行った後，類似検索を
行うという手法がある。この手法は，本発明者等が，特
願平１０−３２９１３１号（音楽情報検索装置，音楽情
報蓄積装置，音楽情報検索方法，音楽情報蓄積方法およ
びそれらのプログラムを記録した記録媒体）で提案して
いる方法である。

【００１３】まず，データベースの構築において，楽曲
を入力し，入力した楽曲から音楽的な特徴（特徴量）を
抽出することが可能な音楽情報に変換し，それをデータ
ベースに格納する。楽曲の検索において，検索キーとな
る楽曲を入力し，入力した楽曲を同等な音楽情報への変
換を行い，変換した音楽情報をもとに，データベース中
の楽曲について類似検索を実施する。ここで，類似検索
として，検索キーの楽曲の特徴量をデータベースに蓄積
された楽曲の特徴量と比較して検索し，検索は距離関数
を用いて距離の近いものを類似度の高いものとする類似
度計算を行う。そして，類似したものを含む楽曲の候補
を検索結果として出力する。

【００１４】しかし，このような音楽情報を利用する方
法においては，検索キーと，データベース中の曲とのテ
ンポが異なる場合に，検索精度が悪いという問題点があ
った。

【００１５】この問題点をさらに改善し，データベース
中の楽曲および検索キーのテンポを規格化することによ
り，音符を単位とするのではなく，規格化された時間を
単位とした検索を可能とすることによって音符数誤りに
よって影響を受けない楽曲の検索を行う手法として，本
発明等は，特願平１１−８２７２２号（音楽検索装置，
音楽検索方法および音楽検索プログラムを記録した記録
媒体）で，以下のような方法を提案している。

【００１６】この方法は，音楽検索において，データベ
ースに入力された楽曲もしくは楽曲から変換された音楽
情報のテンポを規格化した上でデータベースに蓄積し，
また，検索キーとして入力された楽曲もしくは楽曲から
変換された音楽情報のテンポを規格化した上で，音楽の
類似検索を行うことを主な特徴とする。

【００１７】まず，データベースの構築では，入力され
た楽曲もしくは楽曲から変換された音楽情報のテンポ
を，テンポ規格化手段によって規格化し，楽曲蓄積手段
によりデータベースに格納する。検索の際には，テンポ
規格化手段により検索キーとなる楽曲もしくは楽曲から
変換された音楽情報のテンポを規格し，それをもとに楽
曲検索手段により類似検索を行い，検索結果の楽曲を出
力する。

【００１８】この方法においては，ＤＰマッチングを使
う必要がないため，インデクスを用いた検索を行うこと
が可能であり，高速な検索が可能である。また，検索を
行う前にテンポを規格化するために，検索キーとデータ
ベース中の曲とのテンポが異なっていた場合にも，高い
検索精度を得ることが可能である。

【００１９】以上説明したように，音楽片同士の類似検
索を行う方法は，マッチングを音符単位で行う方法に比
べて，特に，データベースに格納する楽曲の数が大量に
なった場合に検索速度，検索精度の点で有利である（マ
ッチングを音符単位で行う方法に関しては，せいぜい２
００曲程度のデータベースしか用いられていないが，音
楽片同士の類似検索を行う方法では，１２００曲のデー
タベースが用いられている）。これは，インデクスを利
用した効率的な検索ができると同時に，検索キーに対し
ての制約（音符単位のマッチングのように，フレーズ単
位で入力する必要性や，許容できる音符の挿入・削除の
量に制限を設けるなど）が少ないからである。

【００２０】以上のような音楽片同士の類似検索を行う
方法において，音楽片への分割方法は，Sliding Window
方式が用いられる。

【００２１】Sliding Windowの作り方としては，以下の
ものがある。 (1) windowの長さおよびずらし幅を一定の実時間にする
方法（特願平１０−３２９１３１号）。 (2) windowの長さおよびずらし幅を一定の規格化された
時間にする方法（特願平１１−８２７２２号）。 (3) windowの長さおよびずらし幅を一定の音符数にする
方法（特願平１０−３４１７５４号）。 (4) windowの長さを一定の規格化された時間にし，ずら
し幅を一定の音符数にする方法（特願平１１−８２７２
２号）。

【００２２】従来提案されているこれらの方法では，sl
iding window方式で音楽片への分割を行うときに，ずら
し幅を一定の量に固定している。そして，生成されるす
べての音楽片をデータベースに格納し，音楽片検索は，
データベースに格納されたすべての音楽片を対象に行わ
れている。

【００２３】これらの方法の課題は，以下のとおりであ
る。音楽片同士の類似検索を行う際，検索キーの音楽片
と，データベース中の楽曲の音楽片との位置がずれてし
まった場合，検索精度（再現率）が悪くなる。音楽片分
割のずらし幅を小さくすることにより，このずれが生じ
る可能性を減らすことができ，また，ずれが生じた場合
でもずれの量を小さく抑えることができるために，再現
率を高くすることが可能である。

【００２４】しかし，音楽片分割のずらし幅を小さくす
ると，一つの楽曲から生成される音楽片の数が増え，類
似する音楽片が増えるために，適合率が下がり，また，
検索速度も遅くなる。この適合率を高くする方法とし
て，音楽片分割のwindowの長さを長くする方法がある。
しかし，分割window長を長くすると，入力する検索キー
の長さを長くする必要があり，利用者に負担をかけるこ
とになる。

【００２５】本発明は，上記の点に鑑みなされたもの
で，本発明の目的は，音楽片分割のずらし幅を小さくす
ることで再現率を高めつつも，データベース中の音楽片
の重要度を判定し，重要度に応じて検索対象となる音楽
片の数を抑えることによって，分割window長を長くせず
に適合率を下げないようにすることである。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明は，音楽片同士の
類似検索を行う方法において，音楽片のずれによる検索
精度の低下を抑えるために，音楽片分割の際のずらし幅
を小さくしても問題が生じないように，データベース中
の楽曲の音楽片について重要度を判定し，この重要度に
応じた検索が可能なように，音楽片の分割，蓄積を行
う。

【００２７】重要度は，検索キーに含まれる可能性が高
く，かつ，データベース中に類似度の高い音楽片が存在
しない音楽片ほど高い。音楽片の重要度に応じて音楽片
をグループ分けする。そして，もし必要なら検索キーも
音楽片に分割した後，もっとも効率よく最終的な検索結
果が得られるよう，音楽片検索を進める。

【００２８】音楽片分割の際のずらし幅を小さくするこ
とによって，生成される音楽片の数は増えるが，その音
楽片を重要度に応じてグループ分けすることによって，
音楽片検索の際に検索対象となる音楽片の数を減らすこ
とができる。これによって，適合率が低下するのを防ぐ
ことができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】図１は，本発明の構成例を示す図
である。

【００３０】楽曲入力手段１は，データベースの構築の
際に蓄積する楽曲または検索時における検索キーとなる
楽曲を入力する手段である。楽曲の入力装置として，ハ
ミング，歌声等を入力するマイクロホン，楽譜等の音楽
データの入力装置，テープやコンパクトディスク等の再
生装置または音楽用キーボード等の楽曲のソースデータ
を入力する装置を用いることができる。特に現在では，
多くの楽曲がＭＩＤＩデータ化されているので，ＭＩＤ
Ｉデータを入力情報として用いるとデータベースの構築
を容易に行うことができる。

【００３１】検索キーとして入力される楽曲に関して
は，テンポ規格化が十分な精度で行われない可能性があ
るので，楽曲入力手段１に，一定の時間間隔もしくは決
められた規則に従った時間間隔で信号を発するリズム信
号発信手段を持たせることもできる。リズム信号発信手
段によって一定の時間間隔もしくは決められた規則に従
った時間間隔で信号を発信させ，その信号に合わせて楽
曲入力者が楽曲の入力を行い，入力された楽曲と，リズ
ム信号発信手段により発信される信号とによって正確な
テンポ規格化を行うことが可能になる。

【００３２】楽曲データ変換手段２は，楽曲入力手段１
により入力された楽曲を，検索しやすい形態に変換する
手段である。検索しやすい形態として，ソースデータを
サンプリングして数値化する変換または音符情報への変
換，テンポの規格化などがある。本発明では，この楽曲
データの変換手法としてどのような方法を用いてもよ
い。例えば，入力されたＭＩＤＩデータから音符情報を
生成する方法としては，ある音が発生された後，次の音
が発生されるまでの間を一つの音符の区間とし，その音
符の音程，音長，次の音との相対音程，相対音長を含め
て音符情報とする。このときの各音符は，音の高さの変
動または変動率がある一定の閾値内に収まっているもの
とする。

【００３３】音楽片分割手段３は，楽曲データ変換手段
２によって変換された楽曲を分割する手段である。図２
に，音楽片分割方法の例を示す。図２（Ａ）の方法で
は，一番最初に出現する音符の開始時ｔ_N0を基準とし，
固定の長さｔ_wsの音楽片を_, 音楽片の開始点がずらし幅
ｔ_saずつずれるように分割している。また，図２（Ｂ）
の方法では，ずらし幅ｔ_saを固定するのではなく，音符
毎に音楽片が開始されるように分割している。この他に
も種々の分割が可能である。

【００３４】音楽片重要度判定手段４は，音楽片分割手
段３により分割された音楽片に対して，そのそれぞれが
どのくらい重要であるかを判定する手段であり，特にデ
ータベースに登録する楽曲についての音楽片に対する重
要度の判定を行う。

【００３５】楽曲蓄積手段５は，音楽片重要度判定手段
４で判定された重要度に従って音楽片を格納するデータ
ベースである。さらに，楽曲蓄積手段５は検索を高速化
するためのインデクスを生成するようにしてもよい。イ
ンデクスの生成方法としては，Ｒ-tree などを用いる。
なお，Ｒ-tree に関する参考文献としては以下のものが
ある。 〔参考文献〕A.Guttman, "R-trees: a dynamic index s
tructures for spatialsearching", Proceedings of th
e ACM SIGMOD International Conference on the Manag
ement of Data, pp.47-57, Boston, 1984． 本発明において，音楽片に対する重要度を決定する音楽
片重要度判定手段４と，重要度に従って音楽片を格納す
る楽曲蓄積手段５とを持ち，重要度を考慮した検索を可
能とした点が，前述した特願平１０−３２９１３１号，
特願平１０−３４１７５４号および特願平１１−８２７
２２号に示されている発明（以下，関連発明という）と
大きく異なる点である。

【００３６】楽曲蓄積手段５による楽曲情報および音楽
片の格納方法としては，以下が考えられる。 (1) インデクス生成などに関しては，上記関連発明に示
されている方法を用い，音楽片に関する情報に重要度の
情報を付加して格納する。格納方法については，重要度
に依存させない。検索の際には，各音楽片に付加された
重要度の情報を利用する。 (2) 重要度に応じて音楽片をグループに分け，そのグル
ープ毎に格納する。インデクス生成もグループ毎に行う
か，もしくは検索時に容易にグループの絞り込みが可能
なような形でインデクスを生成する。重要度の情報も利
用可能なようにインデクス内に格納する。 (3) 重要度に応じて音楽片をグループに分け，重要度の
高さに応じて一部のグループのみを格納する。重要度の
高いグループのみをデータベースに格納することによ
り，音楽片のずらし幅を小さくしてもデータベースに蓄
積する音楽片の総数を削減することが可能になる。 (4) 重要度に応じて音楽片をグループに分け，一部のグ
ループを格納する。ただし，格納されなかった音楽片の
うち，格納された特定の音楽片と関連があるものについ
ては，その情報を，格納された音楽片と関連付けて蓄積
しておく。これによって，データベースに格納されなか
った音楽片についても，同一の他の音楽片または極めて
類似した音楽片の情報を代用することが可能になる。

【００３７】楽曲の検索時における検索キーについて
も，楽曲入力手段１，楽曲データ変換手段２を経由し，
音楽片分割手段３により音楽片に分割する。音楽片重要
度判定手段６は，検索キーとして入力された楽曲の一部
から生成された各音楽片の重要度について，音楽片重要
度判定手段４と同様の手法によりまたは異なる手法によ
り判定し，重要度を決定する手段である。なお，検索キ
ーについては，必ずしも音楽片の重要度を決定する必要
がないので，音楽片重要度判定手段６は省略してもよ
い。

【００３８】楽曲検索手段７は，楽曲蓄積手段５のデー
タベースに格納された音楽片の重要度，および，場合に
よっては検索キーから生成された音楽片の重要度の情報
を用いて類似検索を行う手段である。

【００３９】検索を行う方法としては，例えば以下の方
法が考えられる。 (1) 重要度に関係なく，音楽片による類似検索をまず行
う。その後，データベースに格納された音楽片の重要度
の情報を用い，検索結果を絞り込む。 (2) 重要度に応じて音楽片がグループに分けられて格納
されている場合に，各グループに対して音楽片の検索を
行い，それぞれの検索結果から最終的な検索結果を判定
する際に重要度を考慮する。 (3) 重要度に応じて音楽片がグループに分けられて格納
されている場合に，特定のグループに対して音楽片の検
索を行い，その結果に応じて，必要があれば別のグルー
プに対しても音楽片の検索を行い，必要な回数この音楽
片検索を行う。 (4) 重要度に応じて音楽片がグループに分けられ，一部
のグループのみ格納されている場合にも，上記(2) ，
(3) と同様に処理する。格納されているグループが一つ
だけの場合にはそのグループに対してのみ検索を行う。 (5) 重要度に応じて音楽片がグループに分けられ，一部
のグループのみ格納されている場合であって，格納され
なかった音楽片に関しては，代替可能な同一または類似
する音楽片へのポインタ等の情報が蓄積されている場合
には，その情報も考慮して最終的な検索結果を判定す
る。

【００４０】検索結果出力手段８は，楽曲検索手段７に
よる検索結果を出力する手段である。この検索結果出力
手段８による検索結果の出力では，検索キーと，検索結
果の候補となったデータベース中の楽曲の一部もしくは
全体との間の類似度の高い順番に，楽曲の一部もしくは
全体を提示する。ここで，データベース中の情報から楽
曲の題名，音楽家名を表示することもできるし，検索キ
ーと類似する楽曲の一部もしくは全体を演奏することも
できる。

【００４１】以上の各処理手段を計算機によって実現す
るためのプログラムは，計算機が読み取り可能な可搬媒
体メモリ，半導体メモリ，ハードディスクなどの適当な
記憶媒体に格納することができる。

【００４２】図３は，図１に示す装置の処理概要を示
す。図３（Ａ）に示すようなデータベース構築時の処理
と，図３（Ｂ）に示すような楽曲の検索時の処理に大別
される。

【００４３】データベース構築時には，データベースに
登録して検索対象とするすべての楽曲について，図３
（Ａ）に示す処理を行う。まず，楽曲入力手段１によっ
て楽曲を入力する（ステップＳ１）。入力した楽曲を，
楽曲データ変換手段２によって，音符情報その他の検索
しやすい形態に変換する（ステップＳ２）。次に，楽曲
データ変換手段２によって変換された楽曲を，音楽片分
割手段３によって複数の音楽片に分割する（ステップＳ
３）。音楽片重要度判定手段４は，これらの分割された
音楽片に対して，そのそれぞれがどのくらい重要である
かを判定する（ステップＳ４）。次に，楽曲蓄積手段５
は，判定された重要度を考慮した方法によって音楽片を
楽曲のデータベースに格納する（ステップＳ５）。同時
にインデクスも作成する。インデクスとして，各音楽片
を構成する各音符の特徴値をノードとするパトリシアツ
リーに基づくインデクス，または多次元のベクトルとし
て表した音楽片の特徴量に基づく多次元インデクスなど
を用いることができる。

【００４４】データベースに登録された楽曲の検索の場
合，図３（Ｂ）に示す処理を行う。まず，楽曲入力手段
１によって，検索キーとなる楽曲を入力する（ステップ
Ｓ１１）。ハミング等により楽曲を入力する場合，リズ
ム信号受発信装置を補助的に使用してテンポ規格化を正
確に行うことができるようにしてもよい。楽曲データ変
換手段２は，検索キーとして入力された楽曲を，データ
ベース構築の際と同様の手法により音符情報その他の検
索しやすい形態に変換する（ステップＳ１２）。このと
き，必要であればテンポ規格の処理なども併せて行う。
次に，音楽片分割手段３は，変換された楽曲を複数の音
楽片に分割する（ステップＳ１３）。

【００４５】もし，検索キーについても音楽片の重要度
を判定するシステムの場合には，次に検索キーから抽出
された各音楽片の重要度を音楽片重要度判定手段６によ
って判定する（ステップＳ１４）。検索キーについて音
楽片の重要度の判定を行わないシステムでは，ステップ
Ｓ１４の処理は省略される。

【００４６】次に，楽曲検索手段７は，重要度を考慮し
た方法によってデータベース中の各音楽片と検索キーの
各音楽片との類似度を計算し，検索キーに類似する楽曲
を検索する（ステップＳ１５）。音楽片の類似度の計算
では，例えば音楽片内での音程を初音との音程差で表現
しているような場合，その初音を基準とした音程列につ
いて音楽片間のマンハッタン距離を計算するといった方
法を用いることができる。もちろん，この類似度の計算
方法は，音楽片の構成に依存するので，本発明はこのよ
うな方法に限定されるわけではない。

【００４７】検索結果出力手段８は，楽曲検索手段７に
よる検索結果をディスプレイやスピーカを介して出力す
る（ステップＳ１６）。楽曲入力手段１による検索キー
の入力をネットワークを介して行うこともでき，その場
合には，検索結果をネットワークを介して要求元の検索
端末へ出力する。

【００４８】図４は，本発明の第２の構成例を示す。図
４において，図１と同符号のものは，図１に示すものと
同様の機能を持つ。ただし，音楽片の重要度として，以
下で説明する検索結果の妥当性判断の結果だけを用いる
場合には，音楽片重要度判定手段４は，すべての音楽片
の重要度に対してあらかじめ定められた初期値を与え，
その初期重要度を楽曲蓄積手段５に通知する。

【００４９】本装置では，図１に示す構成に加えて，さ
らに検索キー入力者からの入力などにより検索結果の妥
当性を判断する検索結果妥当性判断手段９と，この検索
結果妥当性判断手段９による判断結果を統計的に処理
し，それをもとにデータベース中の音楽片の重要度を再
計算する音楽片重要度再計算手段１０とを有する。

【００５０】検索結果出力手段８により出力した検索結
果が妥当であるかどうかを検索結果妥当性判断手段９が
判断し，音楽片重要度再計算手段１０は，この判断結果
に基づいて楽曲蓄積手段５のデータベース中の音楽片の
重要度を再計算し，更新する。

【００５１】検索結果妥当性判断手段９が，検索結果が
妥当であるかどうかを判断する手法として，例えば以下
が考えられる。 (1) 検索キー入力者に検索結果が妥当であるかどうかを
問い合わせて，その問い合わせに対する回答から判断す
る。 (2) いくつかの検索結果を検索キーの類似度順にメニュ
ー形式により表示し，メニューの中で選択された楽曲を
妥当な検索結果と判断する。 (3) いくつかの検索結果を，検索キー入力者の指示によ
り検索キーの類似度順に演奏などの形態で出力し，検索
キー入力者が比較的短時間でさらに次の検索結果の出力
を要求した場合には，その検索結果が妥当でなかったと
判断し，一つの検索結果の演奏時間が比較的長く，次の
検索結果の出力が要求されなかった場合には，その検索
結果が妥当であると判断する。

【００５２】このように本例では，実際に検索を行った
結果の妥当性を判断し，妥当であると判断された検索結
果の楽曲に含まれる音楽片のうち，検索キーに含まれる
音楽片との類似度が大きいものについて重要度が高いも
のとする。これにより，楽曲蓄積手段５のデータベース
中の重要度の情報を動的に更新することによって，デー
タベースにおける音楽片の重要度の情報は，検索が繰り
返されれば繰り返されるほど，利用者の要求にさらにマ
ッチした精度のよい検索に寄与するようになる。

【００５３】

【実施例】次に，本発明の具体的な実施例についていく
つか説明する。

【００５４】〔第１の実施例〕本実施例においては，音
楽片の重要度を判定するのに，音楽片の中に含まれる音
符の音程がどのくらい変動したかという情報を用いる。
すなわち，音楽片の中に含まれる音符のうち，直前の音
符と異なる音程の音符の数を音符変動数と呼ぶことにし
たときに，この音符変動数によつて音楽片の重要度を判
定する。

【００５５】まず，データベース中の音楽片を，この音
符変動数の大きさをもとに適当な数のグループに分け，
グループ毎に蓄積する。

【００５６】検索キーの音楽片についても，この音符変
動数を調べ，音符変動数の大きいものから音楽片検索を
開始する。検索の際には，検索キーの音楽片の音符変動
数と同じ音符変動数の音楽片が含まれるデータベース中
の音楽片グループの中から検索を開始し，類似度が一定
の閾値を超える音楽片が存在しなければ，データベース
中の別の音楽片グループの中でも検索を行う。なお，音
楽片同士の類似度の求め方は，前述した関連発明で用い
られている方法を用いる。

【００５７】類似度が一定の閾値を超える音楽片が一定
数検索されるか，一定数の音楽片グループでの検索を終
えた段階で，現在の検索キーの音楽片による音楽片検索
を打ち切る。この音楽片検索の結果，類似度が一定の閾
値を超える音楽片が十分な数だけ検索されなかった場合
には，検索キーの音楽片の中で，これとは異なる音楽片
のうち音符変動数の大きい音楽片を用いて，同様に音楽
片検索を行う。

【００５８】検索キーの音楽片の複数について音楽片検
索を行つた場合，例えば特願平１０−３４１７５４号の
明細書に記述されている音楽片整合の方法によって最終
的な検索結果を決める。

【００５９】具体的には，検索結果として検出された音
楽片同士の関係と，検出された音楽片のそれぞれの検索
キーとなった音楽片同士の関係を調べ，また，検出され
た音楽片の前後の音符と，検出された音楽片の検索キー
となった音楽片の前後の音符の関係を調べることで，検
索キーとデータベースから検索された楽曲との間の類似
度を調べる。このように音楽片同士の時間整合性を調べ
ることにより，互いに結ばれる可能性のない音楽片を排
除することができる。

【００６０】第１の実施例に固有の効果として，以下が
言える。音符変動数が大きい音楽片ほど，データベース
中に類似度の高い音楽片が存在する確率が低くなるた
め，検索において正解を絞り込みやすい。したがって，
本実施例に示したように，検索キーの音楽片のうち，音
符変動数の大きい音楽片から検索を始め，かつ，検索対
象となるデータベース中の音楽片を音符変動数により絞
り込んでおいたほうが，検索精度，検索速度ともによく
なる。

【００６１】〔第２の実施例〕本実施例においては，デ
ータベース中の一つの楽曲中に，繰り返しが存在する場
合に，繰り返される部分のうち，一つに含まれる音楽片
のみを重要度の高い音楽片とし，残りは重要度の低い音
楽片とみなす。また，繰り返されない部分に含まれる音
楽片についても重要度の高い音楽片とみなす。

【００６２】今，仮にＡＢＣＢ’Ｃという構造の楽曲が
存在したとする。一つ一つのローマ字は，それぞれ楽曲
中の部分を表す。この楽曲は，まず，ＡＢＣという３つ
の部分が出現し，その後，ＢＣの部分が繰り返される。
ただし，Ｂ’はＢを若干変更した形をしており，Ｃの部
分は全く同じまま繰り返されている。この場合，最初の
ＡＢＣに含まれる音楽片は重要度の高い音楽片であると
し，後半のＢ’Ｃに含まれている音楽片は重要度の低い
音楽片とする。

【００６３】より具体的には，以下のように音楽片の重
要度を判定する。まず，楽曲中のすべての音楽片同士の
類似度を計算する。その結果，完全に一致する音楽片が
存在する場合，一致する音楽片同士のうちもっとも最初
に出現するものを重要度の高い音楽片，それ以外を重要
度の低い音楽片とする。さらに，類似度に適当な閾値を
設け，類似度が閾値より高い音楽片同士を，「類似す
る」音楽片の組として抽出する。そして，一致もしくは
類似する音楽片の組同士の時間整合性について調べる。
これは，例えば，音楽片ａとａ’，ｂとｂ’が相互に一
致もしくは類似していたときに，音楽片ａ，ｂの開始時
間の差が，音楽片ａ’，ｂ’の開始時間の差と一致（も
しくは，ある閾値内で一致）するかを調べることによっ
て行う。

【００６４】類似する音楽片の組のうち，近傍に時間整
合性の合う音楽片の組が，ある一定量存在するならば，
類似度が高いのは繰り返しの存在のためであり，この場
合も，類似する組の内部では，もっとも最初に出現する
ものを重要度の高い音楽片，それ以外を重要度の低い音
楽片とする。

【００６５】ここで，重要度の低い音楽片については，
いずれもそれに類似もしくは一致する音楽片で，重要度
の高い音楽片が存在する。この重要度の高い音楽片に，
類似もしくは一致する重要度の低い音楽片の情報は，重
要度の高い音楽片に関連付けられてデータベースに格納
される。

【００６６】データベースに登録する楽曲の音楽片につ
いては以上の重要度の判定を行うが，検索キーの音楽片
については，特に重要度の判定はせず，適当な順番で音
楽片検索を行い，音楽片検索を複数行った場合は，検索
キーの音楽片と検索された音楽片の組同士の時間整合性
を調べ，最終的な検索結果とする。ただし，時間整合性
を見る際に，データベースに格納された重要度の低い音
楽片の情報についても参照する。

【００６７】〔第３の実施例〕本実施例においては，第
２の実施例の場合をさらに発展させ，楽曲中，人の記憶
に残りやすい，曲頭の部分やサビの部分などに含まれる
音楽片を重要度のもっとも高い音楽片とし，それ以外を
重要度の低い音楽片とする。

【００６８】まず，曲頭については，曲の始めから一定
の範囲内に含まれる音楽片を重要度のもっとも高い音楽
片とする。また，サビ部分は一般的に曲中何度か繰り返
されることが多いことから，第２の実施例の場合のよう
に，繰り返される部分の始めから一定の範囲内に含まれ
る音楽片を重要度のもっとも高い音楽片とする。また，
上記以外で，一定の長さ以上の休符の後からフレーズが
始まることが多く，このような休符の後の開始音から一
定の範囲内に含まれる音楽片を重要度の高い音楽片とす
ることもできる。さらに，曲頭，繰り返し部分，フレー
ズの先頭から，その曲のリズムに含わせた拍数後（４／
４なら４拍，３／４なら３拍など）に始まる音楽片につ
いても重要度の高い音楽片とすることができる。それ以
外の音楽片については，重要度の低い音楽片とする。

【００６９】検索キーについては，検索キーの最初のほ
うの音楽片の検索を，データベース中の重要度の高い音
楽片に対して行い，十分類似度の近い音楽片が存在しな
ければ，検索キーの，同じ音楽片に対して，データベー
ス中のあまり重要度の高くない音楽片に対しても行う
か，検索キーの，別の音楽片を使って音楽片検索を行
う。複数の音楽片検索の結果については，時間整合性を
調べることによって最終的な結果を求める。

【００７０】〔第４の実施例〕本実施例においては，音
楽片の重要度を判定するのに，実際に本方式により音楽
を検索するサービスを実施し，その結果を用いて音楽片
の重要度を動的に変化させる。すなわち，入力された検
索キーに対して，類似度が高いと判断された音楽片を含
む楽曲を，検索キー入力者が，自分が意図した楽曲と同
一であると判断した場合に，その楽曲の中では，その類
似度が高いと判断された音楽片が，より重要度の高い音
楽片とされる。逆に，同じ楽曲の中で，検索キーと類似
度が高いと判断された音楽片から時間的に離れている音
楽片は，重要度の低い音楽片とされる。

【００７１】このため，本実施例では，図４に示すよう
に，検索キー入力者から入力などにより検索結果の妥当
性を判断する検索結果妥当性判断手段９と，この検索結
果妥当性判断手段９による判断結果を統計的に処理し，
それをもとにデータベース中の音楽片の重要度を再計算
する音楽片重要度再計算手段１０を持つ。

【００７２】音楽片の重要度は，以下のようにして再計
算される。今，データベース中のある曲Ａが，ｎ個の音
楽片に分割されていたとして，それぞれの重要度が，Ｉ
（１），Ｉ（２），…，Ｉ（ｎ）と計算されていたとす
る。この重要度は，例えば適当な整数値をとり，検索の
際に考慮される値である。

【００７３】さて，実際に音楽検索サービスを実施した
結果，曲ＡがＰ回，妥当な検索結果として選ばれたとす
る。このとき，各音楽片が検索キーと類似度が高いと判
断された回数が，それぞれｐ₁ ，ｐ₂ ，…，ｐ_n であっ
たとする。ここで，ｐ₁ ，ｐ ₂ ，…，ｐ_n の平均値ｐと
標準偏差σを計算し，あるパラメータαを用い，ｐ_x ＞
ｐ＋ασを満たすｐ_x が存在した場合には，対応する音
楽片ｘの重要度Ｉ（ｘ）の値を大きくする。さらに，こ
のようにして重要度が増加した音楽片がｘ₁ ，ｘ₂ ，
…，ｘ_k と存在した場合に，重要度が増加した音楽片の
近傍の音楽片ｘ₁ −β〜ｘ₁＋β，ｘ₂ −β〜ｘ₂ ＋
β，…，ｘ_k −β〜ｘ_k ＋βの重要度は同様に増加さ
せ，重要度が増加した音楽片から時間的に遠い音楽片
（ｘ₁ ＋ｘ₂ ）／２−γ〜（ｘ₁ ＋ｘ₂ ）／２＋γ，
（ｘ₂ ＋ｘ₃ ）／２−γ〜（ｘ₂ ＋ｘ₃ ）／２＋γ，…
の重要度は減少させるということもある。なお，β，γ
はあらかじめ定められた近傍等の範囲を示す値である。

【００７４】本実施例に特有の効果として，データベー
ス中の音楽片の重要度が，実際に入力された検索キーを
用いて動的に判断されるために，重要度をより利用者の
感性に近いものにすることができるという効果がある。

【００７５】この第４の実施例で扱う重要度は，前述し
た第１ないし第３の実施例における重要度と同様に扱わ
れる情報であってもよく，また第１ないし第３の実施例
における重要度とは別の独立した重要度の情報であって
もよい。すなわち，一つ音楽片が一つの重要度の値を持
つだけでなく，複数の重要度の値を持つようにすること
も可能である。

【００７６】

【発明の効果】本発明によって，例えば，カラオケや，
ミュージック・オン・デマンドシステム（自動ジューク
ボックス）などのシステムにおいて，利用者が選択した
い楽曲の名前や作曲者名，演奏家名などを思い出せない
場合においても，その楽曲のメロディーさえ覚えていれ
ば目的の楽曲を容易に選択可能となる。特に，データベ
ース中に格納される音楽片検索の際に，検索対象となる
音楽片の数を減らすことができ，検索を高速化すること
が可能になるとともに，適合率が低下するのを防ぐこと
もできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成例を示す図である。

【図２】音楽片分割方法の例を示す図である。

【図３】本発明の処理概要を示す図である。

【図４】本発明の第２の構成例を示す図である。

【符号の説明】

１ 楽曲入力手段 ２ 楽曲データ変換手段 ３ 音楽片分割手段 ４ 音楽片重要度判定手段 ５ 楽曲蓄積手段 ６ 音楽片重要度判定手段 ７ 楽曲検索手段 ８ 検索結果出力手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 紺谷 精一 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 山室 雅司 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 5B075 ND14 PP22 PQ02 PQ04 PR08 QM08 5D015 HH04 HH08 HH11 KK01 5D378 MM06 MM47 MM52

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 楽曲を検索する検索装置において，楽曲
   を入力する楽曲入力手段と，入力された楽曲を，検索し
   やすい形態に変換する楽曲データ変換手段と，前記楽曲
   データ変換手段によって変換された楽曲を複数の音楽片
   に分割する音楽片分割手段と，前記音楽片分割手段によ
   り分割された音楽片に対して，そのそれぞれがどのくら
   い重要であるかを判定する音楽片重要度判定手段と，前
   記音楽片重要度判定手段によって判定された重要度に従
   って音楽片を格納する楽曲蓄積手段と，検索キーとして
   入力された楽曲の一部または全体をもとに，前記楽曲蓄
   積手段に格納された音楽片の重要度を用いて，前記楽曲
   蓄積手段に格納された楽曲の一部または全体の中から類
   似した楽曲を検索する楽曲検索手段と，検索結果を出力
   する検索結果出力手段とを備えることを特徴とする音楽
   検索装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の音楽検索装置において，
   前記音楽片の重要度は，音楽片の中に含まれる音符の音
   程の変動に関する情報に基づいて決定されることを特徴
   とする音楽検索装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の音楽検索装置において，
   前記音楽片の重要度は，楽曲中に繰り返しが存在する場
   合に，繰り返しの部分のうちの一つに含まれる音楽片の
   重要度が高く，残りの繰り返しの部分に含まれる同一ま
   たは類似する音楽片の重要度が低くなるように決定され
   ることを特徴とする音楽検索装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の音楽検索装置において，
   前記音楽片の重要度は，楽曲の曲頭，楽曲中に何度か繰
   り返されるサビ部分，またはある長さ以上の休符の後の
   フレーズの先頭部分にある音楽片が高い重要度となるよ
   うに決定されることを特徴とする音楽検索装置。
5. 【請求項５】 請求項１から請求項４までのいずれかに
   記載の音楽検索装置において，前記楽曲蓄積手段は，重
   要度に応じて音楽片をグループに分け，そのすべてのグ
   ループまたは一部のグループを重要度の情報とともに格
   納することを特徴とする音楽検索装置。
6. 【請求項６】 請求項１から請求項４までのいずれかに
   記載の音楽検索装置において，前記楽曲検索手段は，重
   要度に関係なく音楽片による類似検索を行い，その後に
   前記楽曲蓄積手段に格納された音楽片の重要度の情報を
   用いて検索結果を絞り込むことを特徴とする音楽検索装
   置。
7. 【請求項７】 請求項５記載の音楽検索装置において，
   前記楽曲検索手段は，各グループに対して音楽片の検索
   を行い，それぞれの検索結果から最終的な検索結果を判
   定する際に重要度を用いて判定することを特徴とする音
   楽検索装置。
8. 【請求項８】 請求項５記載の音楽検索装置において，
   前記楽曲検索手段は，重要度の高い特定のグループに対
   して音楽片の検索を行い，その結果に応じて必要なとき
   に別のグループに対しても音楽片の検索を続けることを
   特徴とする音楽検索装置。
9. 【請求項９】 請求項１から請求項８までのいずれかに
   記載の音楽検索装置において，検索結果の妥当性を判断
   する検索結果妥当性判断手段と，前記検索結果妥当性判
   断手段による判断結果をもとに前記楽曲蓄積手段におけ
   る音楽片の重要度を再計算する音楽片重要度再計算手段
   とを備えることを特徴とする音楽検索装置。
10. 【請求項１０】 楽曲を検索する検索方法において，楽
    曲を入力する過程と，入力された楽曲を，検索しやすい
    形態に変換する過程と，変換された楽曲を複数の音楽片
    に分割する過程と，前記分割された音楽片に対して，そ
    のそれぞれがどのくらい重要であるかを判定する過程
    と，前記判定された重要度に従って音楽片を楽曲のデー
    タベースに格納する過程と，検索キーとして入力された
    楽曲の一部または全体をもとに，前記格納された音楽片
    の重要度を用いて，前記楽曲のデータベースに蓄積され
    た楽曲の一部または全体の中から類似した楽曲を検索す
    る過程と，検索結果を出力する過程とを有することを特
    徴とする音楽検索方法。
11. 【請求項１１】 計算機によって楽曲を検索するために
    用いるプログラムを記録したプログラム記録媒体であっ
    て，楽曲を入力する処理と，入力された楽曲を，検索し
    やすい形態に変換する処理と，変換された楽曲を複数の
    音楽片に分割する処理と，前記分割された音楽片に対し
    て，そのそれぞれがどのくらい重要であるかを判定する
    処理と，前記判定された重要度に従って音楽片を楽曲の
    データベースに格納する処理と，検索キーとして入力さ
    れた楽曲の一部または全体をもとに，前記格納された音
    楽片の重要度を用いて，前記楽曲のデータベースに蓄積
    された楽曲の一部または全体の中から類似した楽曲を検
    索する処理と，検索結果を出力する処理とを，計算機に
    実行させるプログラムを記録したことを特徴とする音楽
    検索プログラムを記録した記録媒体。