JP4413643B2 - 楽曲検索再生装置 - Google Patents
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Description
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。まず、楽曲が記録された音響信号をデジタル化した楽曲データについて説明する。まず、時系列信号として与えられたアナログ音響信号を従来の一般的なPCMの手法を用いてデジタル化する。具体的には、所定のサンプリング周波数でアナログ音響信号をサンプリングし、振幅を所定の量子化ビット数を用いてデジタルデータに変換する処理を行う。このようにしてデジタル化した音響信号は、量子化ビット数に応じた値をもつサンプルの時系列の集合となる。例えば、サンプリング周波数を44.1kHz、量子化ビット数を16ビットとした場合、1秒間のアナログ音響信号は、−32768〜32767の値をとるサンプル44100個からなるデジタル音響信号に変換されることになる。このようにして得られたデジタル音響信号の各サンプルi(i=0〜S−1)の値をX(i)とする。例えば、3分間のステレオ音楽の場合、サンプリング周波数を44.1kHzとすると、サンプル数S=15876000(=44100×2×180)となる。なお、ステレオ音楽の場合、元の左右の信号から得られたサンプルは、交互に記録されることになる。
上記のようなデジタル音響信号すなわち楽曲データに対して、検索用の各感性パラメータを算出する。具体的には、専用のソフトウェアが搭載されたコンピュータに、対象とする楽曲データを読み込ませ、読み込んだ楽曲データに対して、以下の各数式に従った処理を行うことにより算出される。音楽のダイナミックレンジを表す音量パラメータPvは以下の〔数式1〕により算出される。
Pv=20・log10(Σi=0,S-1|X(i)|/S)
Ps=20・log10(Σi=0,S/2-1|R(i)|・2/S)
但し、|x(2i)|≧|x(2i+1)|のときR(i)=x(2i)/x(2i+1)
|x(2i)|<|x(2i+1)|のときR(i)=x(2i+1)/x(2i)
f(n)=440×2γ(n)
γ(n)=(n−69)/12
ただし、n=0,1,2,・・・,127
Zk(n)=[{Σi=kT,kT+T-1 (X(2i)+X(2i+1)) /(2・cos (2πf(n)i/F)) }2 +{Σi=kT,kT+T-1 (X(2i)+X(2i+1)) /(2・sin (2πf(n)i/F)) }2 ]1/4
Pp=[Σk=0,K-1{Σn=0,N-1n・Zk(n)/Σn=0,N-1Zk(n) }]/K
Pn={Σk=0,K-1C(k)}/K
ただし、C(k)はフレームkにおいて、Zk(n)>閾値となるnの総数
Ph=[Σk=0,K-1{Zk(m+4) −Zk(m+3)+Zk(m+16)−Zk(m+15)+Zk(m−8)−Zk(m−9)}/6]/K
Po=[Σk=0,K-1{Σn=0,N-1(Zk(n)+Zk(n+12) +Zk(n+19) +Zk(n+24)}/4]/K
Zk(n)=[{Σj=kT,kT+T-1 Y(j) ・cos (2πf(n)j/F)} 2 +{Σj=kT,kT+T-1Y(j) ・sin (2πf(n)j/F) }2 ]1/4
Pt={Σk=0,L-1440・2(M2(k)-64)/12}/L
ただし、単位はBPM(1分あたりの拍数)
Pr={Σk=0,L-1100・2(M1(k)-M2(k))/12}/L
次に、楽曲の検索再生装置について説明する。図1は第1の実施形態における楽曲の検索再生装置の構成図である。図1において、10は楽曲データ記憶手段、20は感性パラメータ記憶手段、30は感性キーワード記憶手段、40は検索パラメータ設定手段、50は検索実行手段、60は楽曲再生手段である。図1に示す検索再生装置は、ハードウェアとしてはコンピュータ本体およびその周辺機器で構成され、これらのハードウェアに各手段として機能するための専用のソフトウェアを搭載することにより実現される。
上記のようにして抽出された楽曲データは、楽曲再生手段60により再生される。楽曲再生手段60は、デジタルの楽曲データをアナログ変換した後、音声として再生できるものであれば公知の種々のものを用いることができるが、ここではその一例について説明する。
続いて、第2の実施形態について説明する。第2の実施形態においては、複数の素材となる楽曲データを抽出し、これらを再生時に合成再生することにより楽曲として再生する場合について説明する。本実施形態では、5つの楽曲データを合成して1つの楽曲として再生する場合を例にとって説明する。
複数の楽曲データを合成して1つの楽曲として再生するためには、合成対象とする楽曲データの各再生時間が同一となるように加工する必要がある。これは、1つの楽曲データを基準として、他の楽曲データの各サンプルが、基準とした楽曲データに時間的かつ音楽的に同期するように調整する処理を行う。また、本実施形態では、再生する利用者が、自由に音楽の構成を変化させることが可能なように、各楽曲データをメロディ、コード、リズム等のパートに分けて作成している。各楽曲データは、上記第1の実施形態における楽曲データの場合と同様、アナログ音響信号をPCM等の手法でデジタルデータ化したものである。
第2の実施形態における検索再生装置の構成は、基本的には第1の実施形態と同様であり、図9に示したようなものとなる。第1の実施形態と異なるのは、楽曲データ記憶手段10に記憶されるのが楽曲データが完成された音楽ではなく、音楽素材データの位置付けである点と、感性パラメータ記憶手段20に記憶された感性パラメータが複数の楽曲データの組み合わせごとに記憶されている点と、楽曲再生手段70の機能である。なお、感性パラメータ記憶手段20において、各パラメータの値だけでなく順位を算出して記憶する点は第1の実施形態と同様である。
図11は、本実施形態における楽曲再生手段70の詳細を示す機能ブロック図である。図11に示す楽曲再生手段70は、楽曲データとしてロスレス型圧縮された符号化データを読み込んで復号・合成し、再生するものである。図11において、71は圧縮ブロック読込手段、72はブロック復号手段、73は合成比率設定手段、74は波形合成処理手段、75は合成ブロック蓄積手段、76はサウンドデバイスドライバ、77はサウンドデバイス、78はタイマーである。
20・・・感性パラメータ記憶手段
30・・・感性キーワード記憶手段
40・・・検索パラメータ設定手段
50・・・検索実行手段
60、70・・・楽曲再生手段
61、71・・・圧縮ブロック読込手段
62、72・・・ブロック復号手段
63、75・・・合成ブロック蓄積手段
64、76・・・サウンドデバイスドライバ
65、77・・・サウンドデバイス
66、78・・・タイマー
73・・・合成比率設定手段
74・・・波形合成処理手段
Claims (6)
- 楽曲をデジタルデータ化した楽曲データを複数記憶した楽曲データ記憶手段と、
前記複数の楽曲データを組み合わせた合成データに対して音響解析を実施して算出された感性パラメータを、楽曲データの組み合わせを特定する情報と対応づけて記録した感性パラメータ記憶手段と、
利用者が希望する楽曲を検索するための感性パラメータの条件を設定する感性パラメータ設定手段と、
前記感性パラメータ設定手段により設定された感性パラメータの条件を基に、前記感性パラメータ記憶手段を検索し、該当する楽曲データの組み合わせを1以上検索して、利用者に提示する検索実行手段と、
前記検索実行手段により提示された楽曲データの組み合わせの中から利用者により選択された楽曲データの組み合わせに対応する複数の楽曲データを前記楽曲データ記憶手段から抽出し、抽出された複数の楽曲データを合成して再生する楽曲再生手段と、
を有することを特徴とする楽曲検索再生装置。 - 請求項1において、
楽曲の感性的なイメージを表現した感性キーワードを前記感性パラメータの条件と対応付けて記録した感性キーワード記憶手段をさらに有し、
前記感性パラメータ設定手段が、利用者に選択された感性キーワードに基づいて感性パラメータの条件を抽出する機能を有するものであることを特徴とする楽曲検索再生装置。 - 請求項1または請求項2において、
前記感性パラメータとして、音量、ステレオ、音高、音符数、和声、倍音、テンポ、リズムの8つがあり、前記合成データの解析により前記各合成データごとの平均値を算出することを特徴とする楽曲検索再生装置。 - 請求項1から請求項3のいずれかにおいて、
前記感性パラメータに対して、前記合成データの解析により算出された値を基に順位付けを行い、前記楽曲データ記憶手段に記録された全楽曲データの組み合わせ中の順位を、前記感性パラメータ記憶手段に保存し、
前記検索実行手段は、前記設定された感性パラメータの条件に対応する順位の楽曲データの組み合わせを検索することを特徴とする楽曲検索再生装置。 - 請求項1から請求項4のいずれかにおいて、
前記合成データの音響解析は、前記合成データの波形データ解析、周波数解析、時間軸を間引いた周波数解析の3手法で構成され、前記感性パラメータの中で、波形データ解析により音量、ステレオの各パラメータが算出され、周波数解析により、音高、音符数、和声、倍音の各パラメータが算出され、時間軸を間引いた周波数解析により、テンポ、リズムの各パラメータが算出されるものであることを特徴とする楽曲検索再生装置。 - 請求項1から請求項5のいずれかに記載の楽曲検索再生装置として、コンピュータを機能させるためのプログラム。
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