JPH10307580A - 音楽検索方法および装置 - Google Patents
音楽検索方法および装置Info
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- JPH10307580A JPH10307580A JP9115408A JP11540897A JPH10307580A JP H10307580 A JPH10307580 A JP H10307580A JP 9115408 A JP9115408 A JP 9115408A JP 11540897 A JP11540897 A JP 11540897A JP H10307580 A JPH10307580 A JP H10307580A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、音情報の音楽のみの区間について拍
子を測定し、大局的な類似性で測定対象を絞り込んだ
後、周波数スペクトルの相関を用いて効率的に音楽の整
合および検索を可能にすることを目的としている。 【解決手段】デジタルの形にした入力から、音楽の含ま
れる区間を抽出し、その上で背景音を除いた音楽のみの
区間を見出し、当該音楽の区間を用いて拍子を測定して
これを利用し、類似度を測定して音楽を検索するように
する。
子を測定し、大局的な類似性で測定対象を絞り込んだ
後、周波数スペクトルの相関を用いて効率的に音楽の整
合および検索を可能にすることを目的としている。 【解決手段】デジタルの形にした入力から、音楽の含ま
れる区間を抽出し、その上で背景音を除いた音楽のみの
区間を見出し、当該音楽の区間を用いて拍子を測定して
これを利用し、類似度を測定して音楽を検索するように
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、音楽情報検索の効
率化を図った音楽検索方法および装置に関する。
率化を図った音楽検索方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】音楽情報を検索する際には、曲名、作詩
・作曲者名、歌手名といったキーワードを用いる方法が
あるが、キーワードの付与を自動的に行うことは難し
く、大量の情報を扱う場合にはデータベースの構築に多
大な労力を要する。また、曲名等が不明な場合の検索が
不可能である。
・作曲者名、歌手名といったキーワードを用いる方法が
あるが、キーワードの付与を自動的に行うことは難し
く、大量の情報を扱う場合にはデータベースの構築に多
大な労力を要する。また、曲名等が不明な場合の検索が
不可能である。
【０００３】このような問題を解決するために、音楽の
旋律情報を手がかりとして検索方法が報告されており、
パーソナルコンピュータのキーボードを鍵盤楽器に見立
て、旋律を入力するもの（石塚ら：“パーソナルコンピ
ュータによる音楽情報検索システムの開発１．旋律検
索”、図書館情報大学研究報告、Ｖｏｌ．６，Ｎｏ．
１，ｐｐ．９５−１０５，１９８７）や、曲を口ずさ
み、そのピッチを旋律として入力するもの（“蔭山ら：
ハミング歌唱を手掛かりとするメロディ検索、電子情報
通信学会論文誌、Ｄ−ＩＩ，Ｖｏｌ．Ｊ７７．Ｎｏ．
８，ｐｐ．１５４３−１５５１，１９９４）がある。入
力と音楽データベースとの整合には、旋律情報の動的プ
ログラミング（ＤＰ）を行う方法を用いている。
旋律情報を手がかりとして検索方法が報告されており、
パーソナルコンピュータのキーボードを鍵盤楽器に見立
て、旋律を入力するもの（石塚ら：“パーソナルコンピ
ュータによる音楽情報検索システムの開発１．旋律検
索”、図書館情報大学研究報告、Ｖｏｌ．６，Ｎｏ．
１，ｐｐ．９５−１０５，１９８７）や、曲を口ずさ
み、そのピッチを旋律として入力するもの（“蔭山ら：
ハミング歌唱を手掛かりとするメロディ検索、電子情報
通信学会論文誌、Ｄ−ＩＩ，Ｖｏｌ．Ｊ７７．Ｎｏ．
８，ｐｐ．１５４３−１５５１，１９９４）がある。入
力と音楽データベースとの整合には、旋律情報の動的プ
ログラミング（ＤＰ）を行う方法を用いている。
【０００４】
【発明の解決しようとする課題】日常生活において音楽
の情報を得る機会は、テレビ放送による場合が少なくな
い。繰り返し流れる音楽を聞いているうちにその曲に対
する印象を持つようになり、視聴の欲求を喚起する場合
がある。しかし、うろ覚えのメロディ（旋律）程度の情
報しか持たない場合には旋律の入力が困難であり、所望
の音楽を特定することは難しい。更にテレビ放送では、
音楽に会話やナレーションなどの音声が重なる場合が多
いため、旋律を自動的かつ正確に検出できる対象は限定
されてしまう。また、旋律を用いる方法では、同じ曲で
あっても旋律の時間的な変化が異なる場合に対処するた
めに、時間方向のずれを許容するようなＤＰが必要であ
り、計算コストを増加させる原因となっている。
の情報を得る機会は、テレビ放送による場合が少なくな
い。繰り返し流れる音楽を聞いているうちにその曲に対
する印象を持つようになり、視聴の欲求を喚起する場合
がある。しかし、うろ覚えのメロディ（旋律）程度の情
報しか持たない場合には旋律の入力が困難であり、所望
の音楽を特定することは難しい。更にテレビ放送では、
音楽に会話やナレーションなどの音声が重なる場合が多
いため、旋律を自動的かつ正確に検出できる対象は限定
されてしまう。また、旋律を用いる方法では、同じ曲で
あっても旋律の時間的な変化が異なる場合に対処するた
めに、時間方向のずれを許容するようなＤＰが必要であ
り、計算コストを増加させる原因となっている。
【０００５】本発明の目的は、音情報の音楽のみの区間
について拍子を測定し、大局的な類似性で測定対象を絞
り込んだ後、周波数スペクトルの相関を用いて効率的に
音楽の整合および検索が可能にすることにある。
について拍子を測定し、大局的な類似性で測定対象を絞
り込んだ後、周波数スペクトルの相関を用いて効率的に
音楽の整合および検索が可能にすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の請求項１記載の音楽検索方法は、音情報がア
ナログの場合あるいは音情報を伴う映像情報がアナログ
の場合にはＡ／Ｄ変換し、音情報あるいは音情報を伴う
映像情報がディジタルの場合にはそのまま入力する音・
映像入力段階と、入力された信号から音楽が含まれる区
間を検出する音楽検出段階と、該音情報から音楽以外の
音が含まれる区間を検出する背景音検出段階と、音楽が
含まれる区間の音情報、および音楽のみが含まれる区間
の開始／終了点、および入力が映像の場合には音楽が含
まれる区間の映像ならびに音情報を蓄積する音楽・映像
蓄積段階と、蓄積された音楽の類似度を測定する類似度
測定段階と、類似度の高い音楽を発生頻度順に表示する
音楽表示段階とを有することを特徴とする。
に本発明の請求項１記載の音楽検索方法は、音情報がア
ナログの場合あるいは音情報を伴う映像情報がアナログ
の場合にはＡ／Ｄ変換し、音情報あるいは音情報を伴う
映像情報がディジタルの場合にはそのまま入力する音・
映像入力段階と、入力された信号から音楽が含まれる区
間を検出する音楽検出段階と、該音情報から音楽以外の
音が含まれる区間を検出する背景音検出段階と、音楽が
含まれる区間の音情報、および音楽のみが含まれる区間
の開始／終了点、および入力が映像の場合には音楽が含
まれる区間の映像ならびに音情報を蓄積する音楽・映像
蓄積段階と、蓄積された音楽の類似度を測定する類似度
測定段階と、類似度の高い音楽を発生頻度順に表示する
音楽表示段階とを有することを特徴とする。
【０００７】また、本発明の請求項２記載の音楽検索方
法は、音楽検出段階において、該音情報を周波数解析し
た際のスペクトルのピークが周波数方向に時間的に安定
していることを利用して音楽を検出することを特徴とす
る。
法は、音楽検出段階において、該音情報を周波数解析し
た際のスペクトルのピークが周波数方向に時間的に安定
していることを利用して音楽を検出することを特徴とす
る。
【０００８】また、本発明の請求項３記載の音楽検索方
法は、背景音検出段階において、くし形フィルタを用い
て音声の有声音に含まれる調波構造を検出し、背景音の
１つである音声を検出することを特徴とする。
法は、背景音検出段階において、くし形フィルタを用い
て音声の有声音に含まれる調波構造を検出し、背景音の
１つである音声を検出することを特徴とする。
【０００９】また、本発明の請求項４記載の音楽検索方
法は、背景音検出段階において、入力された音情報から
得られた周波数ケプストラム係数と符号帳とのユークリ
ッド距離が近いものを背景音として検出することを特徴
とする。
法は、背景音検出段階において、入力された音情報から
得られた周波数ケプストラム係数と符号帳とのユークリ
ッド距離が近いものを背景音として検出することを特徴
とする。
【００１０】また、本発明の請求項５記載の音楽検索方
法は、類似度測定段階において、蓄積された音情報の音
楽のみが含まれる区間における周波数スペクトルパワー
の立ち上がり周期から音楽の拍子を測定し、同等の拍子
を持つものだけを類似度の測定対象とすることを特徴と
する。
法は、類似度測定段階において、蓄積された音情報の音
楽のみが含まれる区間における周波数スペクトルパワー
の立ち上がり周期から音楽の拍子を測定し、同等の拍子
を持つものだけを類似度の測定対象とすることを特徴と
する。
【００１１】また、本発明の請求項６記載の音楽検索方
法は、類似度測定段階において、蓄積された音情報の音
楽のみが含まれる区間における周波数スペクトルの相互
相関から、あるいは前記音情報の音楽のみが含まれる区
間の自己相関から得られたピッチの変化パターンの相互
相関から蓄積された音情報同士の類似度を測定すること
を特徴とする。
法は、類似度測定段階において、蓄積された音情報の音
楽のみが含まれる区間における周波数スペクトルの相互
相関から、あるいは前記音情報の音楽のみが含まれる区
間の自己相関から得られたピッチの変化パターンの相互
相関から蓄積された音情報同士の類似度を測定すること
を特徴とする。
【００１２】また、本発明の請求項７記載の音楽検索方
法は、音楽表示段階において、類似度の高い音楽を順に
アイコンで表示するようにし、かつ入力が映像の場合に
は音楽開始点に対応する画像をアイコンとして表示し、
前記アイコンを指定することにより対応する音楽を再生
することを特徴とする。
法は、音楽表示段階において、類似度の高い音楽を順に
アイコンで表示するようにし、かつ入力が映像の場合に
は音楽開始点に対応する画像をアイコンとして表示し、
前記アイコンを指定することにより対応する音楽を再生
することを特徴とする。
【００１３】さらに、情報目的を達成するために本発明
の請求項８記載の音楽検索装置は、音情報がアナログの
場合あるいは音情報を伴う映像情報がアナログの場合に
はＡ／Ｄ変換し、音情報あるいは音情報を伴う映像情報
がディジタルの場合にはそのまま入力する音・映像入力
部と、入力された信号から音楽が含まれる区間を検出す
る音楽検出部と、音情報から音楽以外の音が含まれる区
間を検出する背景音検出部と、音楽が含まれる区間の音
情報、および音楽のみが含まれる区間の開始／終了点、
および入力が映像の場合には音楽が含まれる区間の映像
ならびに音情報を蓄積する音楽・映像蓄積部と、蓄積さ
れた音楽の類似度を測定する類似度測定部と、類似度の
高い音楽を発生頻度順に表示する音楽表示部とを具備す
ることを特徴とする。
の請求項８記載の音楽検索装置は、音情報がアナログの
場合あるいは音情報を伴う映像情報がアナログの場合に
はＡ／Ｄ変換し、音情報あるいは音情報を伴う映像情報
がディジタルの場合にはそのまま入力する音・映像入力
部と、入力された信号から音楽が含まれる区間を検出す
る音楽検出部と、音情報から音楽以外の音が含まれる区
間を検出する背景音検出部と、音楽が含まれる区間の音
情報、および音楽のみが含まれる区間の開始／終了点、
および入力が映像の場合には音楽が含まれる区間の映像
ならびに音情報を蓄積する音楽・映像蓄積部と、蓄積さ
れた音楽の類似度を測定する類似度測定部と、類似度の
高い音楽を発生頻度順に表示する音楽表示部とを具備す
ることを特徴とする。
【００１４】また、本発明の請求項９記載の音楽検索装
置は、音楽検出部において、音情報を周波数解析した際
のスペクトルのピークが周波数方向に時間的に安定して
いることを利用して音楽を検出することを特徴とする。
置は、音楽検出部において、音情報を周波数解析した際
のスペクトルのピークが周波数方向に時間的に安定して
いることを利用して音楽を検出することを特徴とする。
【００１５】また、本発明の請求項１０記載の音楽検索
装置は、背景音検出部において、くし形フィルタを用い
て音声の有声音に含まれる調波構造を検出し、背景音の
１つである音声を検出することを特徴とする。
装置は、背景音検出部において、くし形フィルタを用い
て音声の有声音に含まれる調波構造を検出し、背景音の
１つである音声を検出することを特徴とする。
【００１６】また、本発明の請求項１１記載の音楽検索
装置は、背景音検出部において、入力された音情報から
得られた周波数ケプストラム係数と符号帳とのユークリ
ッド距離が近いものを背景音として検出することを特徴
とする。
装置は、背景音検出部において、入力された音情報から
得られた周波数ケプストラム係数と符号帳とのユークリ
ッド距離が近いものを背景音として検出することを特徴
とする。
【００１７】また、本発明の請求項１２記載の音楽検索
装置は、類似度測定部において、蓄積された音情報の音
楽のみが含まれる区間における周波数スペクトルパワー
の立ち上がり周期から音楽の拍子を測定し、同等の拍子
を持つものだけを類似度の測定対象とすることを特徴と
する。
装置は、類似度測定部において、蓄積された音情報の音
楽のみが含まれる区間における周波数スペクトルパワー
の立ち上がり周期から音楽の拍子を測定し、同等の拍子
を持つものだけを類似度の測定対象とすることを特徴と
する。
【００１８】また、本発明の請求項１３記載の音楽検索
装置は、類似度測定部において、蓄積された音情報の音
楽のみが含まれる区間における周波数スペクトルの相互
相関から、あるいは前記音情報の音楽のみが含まれる区
間の自己相関から得られたピッチの変化パターンの相互
相関から蓄積された音情報同士の類似度を測定すること
を特徴とする。
装置は、類似度測定部において、蓄積された音情報の音
楽のみが含まれる区間における周波数スペクトルの相互
相関から、あるいは前記音情報の音楽のみが含まれる区
間の自己相関から得られたピッチの変化パターンの相互
相関から蓄積された音情報同士の類似度を測定すること
を特徴とする。
【００１９】また、本発明の請求項１４記載の音楽検索
装置は、音楽表示部において、類似度の高い音楽を順に
アイコンで表示するようにし、かつ入力が映像の場合に
は音楽開始点に対応する画像をアイコンとして表示し、
前記アイコンを指定することにより対応する音楽が再生
可能なことを特徴とする。
装置は、音楽表示部において、類似度の高い音楽を順に
アイコンで表示するようにし、かつ入力が映像の場合に
は音楽開始点に対応する画像をアイコンとして表示し、
前記アイコンを指定することにより対応する音楽が再生
可能なことを特徴とする。
【００２０】請求項１および８記載の音楽検索方法およ
び装置は、音情報がアナログの場合あるいは音情報を伴
う映像情報がアナログの場合にはＡ／Ｄ変換し、音情報
あるいは音情報を伴う映像情報がディジタルの場合には
そのまま入力し、入力された音情報から音楽が含まれる
区間を検出し、音情報から音楽以外の音が含まれる区間
を検出し、音楽が含まれる区間の音情報、および音楽の
みが含まれる区間の開始／終了点、および入力が映像の
場合には音楽が含まれる区間の映像ならびに音情報を蓄
積し、蓄積された音楽の類似度を測定し、類似度の高い
音楽を発生頻度順に表示することにより、繰り返し入力
される音楽を発生頻度に基づいて検索することが可能と
なる。
び装置は、音情報がアナログの場合あるいは音情報を伴
う映像情報がアナログの場合にはＡ／Ｄ変換し、音情報
あるいは音情報を伴う映像情報がディジタルの場合には
そのまま入力し、入力された音情報から音楽が含まれる
区間を検出し、音情報から音楽以外の音が含まれる区間
を検出し、音楽が含まれる区間の音情報、および音楽の
みが含まれる区間の開始／終了点、および入力が映像の
場合には音楽が含まれる区間の映像ならびに音情報を蓄
積し、蓄積された音楽の類似度を測定し、類似度の高い
音楽を発生頻度順に表示することにより、繰り返し入力
される音楽を発生頻度に基づいて検索することが可能と
なる。
【００２１】請求項２および９記載の音楽検索方法およ
び装置は、音情報を周波数解析した際のスペクトルのピ
ークが周波数方向に時間的に安定していることを利用す
ることにより音楽を検出することが可能となる。
び装置は、音情報を周波数解析した際のスペクトルのピ
ークが周波数方向に時間的に安定していることを利用す
ることにより音楽を検出することが可能となる。
【００２２】請求項３および１０記載の音楽検索方法お
よび装置は、くし形フィルタを用いて音声の有声音に含
まれる調波構造を検出することにより背景音の１つであ
る音声を検出することが可能となる。
よび装置は、くし形フィルタを用いて音声の有声音に含
まれる調波構造を検出することにより背景音の１つであ
る音声を検出することが可能となる。
【００２３】請求項４および１１記載の音楽検索方法お
よび装置は、入力された音情報から得られた周波数ケプ
ストラム係数と符号帳とのユークリッド距離を算出する
ことにより距離が近いものを背景音として検出すること
が可能となる。
よび装置は、入力された音情報から得られた周波数ケプ
ストラム係数と符号帳とのユークリッド距離を算出する
ことにより距離が近いものを背景音として検出すること
が可能となる。
【００２４】請求項５および１２記載の音楽検索方法お
よび装置は、蓄積された音情報の音楽のみが含まれる区
間における周波数スペクトルパワーの立ち上がり周期か
ら音楽の拍子を測定し、同等の拍子を持つものだけを類
似度の測定対象とすることにより検索対象の絞り込みが
可能となる。
よび装置は、蓄積された音情報の音楽のみが含まれる区
間における周波数スペクトルパワーの立ち上がり周期か
ら音楽の拍子を測定し、同等の拍子を持つものだけを類
似度の測定対象とすることにより検索対象の絞り込みが
可能となる。
【００２５】請求項６および１３記載の音楽検索方法お
よび装置は、蓄積された音情報の音楽のみが含まれる区
間における周波数スペクトルの相互相関から、あるいは
前記音情報の音楽のみが含まれる区間の自己相関から得
られたピッチの変化パターンの相互相関を用いることに
より蓄積された音情報同士の類似度を測定することが可
能となる。
よび装置は、蓄積された音情報の音楽のみが含まれる区
間における周波数スペクトルの相互相関から、あるいは
前記音情報の音楽のみが含まれる区間の自己相関から得
られたピッチの変化パターンの相互相関を用いることに
より蓄積された音情報同士の類似度を測定することが可
能となる。
【００２６】請求項７および１４記載の音楽検索方法お
よび装置は、類似度の高い音楽を順にアイコンで表示す
るようにし、かつ入力が映像の場合には音楽開始点に対
応する画像をアイコンとして表示することにより視覚的
に音楽を選択・再生することが可能となる。
よび装置は、類似度の高い音楽を順にアイコンで表示す
るようにし、かつ入力が映像の場合には音楽開始点に対
応する画像をアイコンとして表示することにより視覚的
に音楽を選択・再生することが可能となる。
【００２７】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態
の音楽検索装置の概略構成を示すブロック図である。本
実施形態の音楽検索装置は、音あるいは映像（音を含
む）を入力する音・映像入力部１０１と、入力された音
情報から音楽を検出する音楽検出部１０２と、音楽以外
の音を検出する背景音検出部１０３と、音楽のみが存在
する区間の類似度を測定する類似度測定部１０４と、類
似度の高い音楽を頻度順に表示し、指定された音楽を再
生する音楽表示部１０５と、検出された音楽、映像、音
楽のみが含まれる区間の開始／終了点を蓄積する音楽・
映像蓄積部１０６とから構成されている。また、再生時
に音楽あるいは映像を高速に読み出すため、音楽・映像
蓄積部１０６と音楽表示部１０５とは、高速なバスで接
続されている。
て図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態
の音楽検索装置の概略構成を示すブロック図である。本
実施形態の音楽検索装置は、音あるいは映像（音を含
む）を入力する音・映像入力部１０１と、入力された音
情報から音楽を検出する音楽検出部１０２と、音楽以外
の音を検出する背景音検出部１０３と、音楽のみが存在
する区間の類似度を測定する類似度測定部１０４と、類
似度の高い音楽を頻度順に表示し、指定された音楽を再
生する音楽表示部１０５と、検出された音楽、映像、音
楽のみが含まれる区間の開始／終了点を蓄積する音楽・
映像蓄積部１０６とから構成されている。また、再生時
に音楽あるいは映像を高速に読み出すため、音楽・映像
蓄積部１０６と音楽表示部１０５とは、高速なバスで接
続されている。
【００２８】図２は音楽と背景音との物理的な性質の差
異を説明する図である。音楽のような周期性のある信号
のスペクトラムは、図２（ａ）に示す如く多くの特定の
周波数において急峻に立ち上がるピークをもつものとな
る。また逆に、背景音の場合には、そのスペクトラム
は、図２（ｂ）に示す如く所定の周波数帯域内で拡がり
をもちかつ特定の周波数において小さいピークをもつも
のとなる。
異を説明する図である。音楽のような周期性のある信号
のスペクトラムは、図２（ａ）に示す如く多くの特定の
周波数において急峻に立ち上がるピークをもつものとな
る。また逆に、背景音の場合には、そのスペクトラム
は、図２（ｂ）に示す如く所定の周波数帯域内で拡がり
をもちかつ特定の周波数において小さいピークをもつも
のとなる。
【００２９】図２（ａ）に示すようなスペクトラムをも
つ信号と図２（ｂ）に示すようなスペクトラムをもつ信
号との夫々のケプストラム係数をとると、図２（ａ）の
場合のスペクトル包絡や図２（ｂ）の場合のスペクトル
包絡を近似的に表現する値となることから、両者の特徴
の違いを定量的に評価することができる。
つ信号と図２（ｂ）に示すようなスペクトラムをもつ信
号との夫々のケプストラム係数をとると、図２（ａ）の
場合のスペクトル包絡や図２（ｂ）の場合のスペクトル
包絡を近似的に表現する値となることから、両者の特徴
の違いを定量的に評価することができる。
【００３０】なおケプストラム係数は、処理対象の信号
についてフーリエ変換をとり、それの対数値を計算し、
その上で逆フーリエ変換をとる処理を行うことによって
得られる。なお上記フーリエ変換の代わりに線形予測法
を用いることもできる。
についてフーリエ変換をとり、それの対数値を計算し、
その上で逆フーリエ変換をとる処理を行うことによって
得られる。なお上記フーリエ変換の代わりに線形予測法
を用いることもできる。
【００３１】図３は本発明の一実施形態の処理の流れを
示すフローチャートである。本発明をソフトウェアで実
現した場合でも同様の処理の流れとなる。まず、入力さ
れた音情報を処理２０１においてフーリエ変換し、パワ
ースペクトルを算出する。次にパワースペクトルの周波
数方向の微分値を取ることによりパワースペクトルのピ
ークの位置を算出し、数秒間の平均持続時間ＰＴを処理
２０２において算出する。
示すフローチャートである。本発明をソフトウェアで実
現した場合でも同様の処理の流れとなる。まず、入力さ
れた音情報を処理２０１においてフーリエ変換し、パワ
ースペクトルを算出する。次にパワースペクトルの周波
数方向の微分値を取ることによりパワースペクトルのピ
ークの位置を算出し、数秒間の平均持続時間ＰＴを処理
２０２において算出する。
【００３２】図４は音楽におけるスペクトルピークの持
続性を説明する図である。音楽のサウンドスペクトログ
ラムにおいて夫々の周波数毎の音圧の高い所即ち夫々の
周波数でのピークが時間的にどのように持続するかを模
式的に表すと、図４に示す如きものとなる。図４におい
て、横軸は時間ｔであり、縦軸は周波数ｆであり、個々
の周波数毎に音圧の高い所（ピーク）が持続している状
況が図示の水平方向の実線で表現されている。
続性を説明する図である。音楽のサウンドスペクトログ
ラムにおいて夫々の周波数毎の音圧の高い所即ち夫々の
周波数でのピークが時間的にどのように持続するかを模
式的に表すと、図４に示す如きものとなる。図４におい
て、横軸は時間ｔであり、縦軸は周波数ｆであり、個々
の周波数毎に音圧の高い所（ピーク）が持続している状
況が図示の水平方向の実線で表現されている。
【００３３】この実線の長さ（時間的な長さ）が大であ
る程、当該ピークの持続時間が大きいことを表してい
る。したがって、図４に示す如く所定の時間間隔の窓を
考えて、当該窓の中において、図示の実線の長さの平均
値（平均持続時間ＰＴ）をとると、当該平均値の大きい
窓の所では音楽が含まれているものと判断される。
る程、当該ピークの持続時間が大きいことを表してい
る。したがって、図４に示す如く所定の時間間隔の窓を
考えて、当該窓の中において、図示の実線の長さの平均
値（平均持続時間ＰＴ）をとると、当該平均値の大きい
窓の所では音楽が含まれているものと判断される。
【００３４】平均持続時間ＰＴが閾値ＴＨ１を越えた場
合に入力された音情報に音楽が含まれると判断し、音情
報の蓄積を開始し、また入力に映像がある場合にはその
映像をも蓄積を開始する（処理２０３）。平均持続時間
ＰＴが閾値以下の場合には、処理２１１において蓄積を
終了する。
合に入力された音情報に音楽が含まれると判断し、音情
報の蓄積を開始し、また入力に映像がある場合にはその
映像をも蓄積を開始する（処理２０３）。平均持続時間
ＰＴが閾値以下の場合には、処理２１１において蓄積を
終了する。
【００３５】次にくし形フィルタの出力ＣＲを処理２０
４において算出する。くし形フィルタは、周波数方向に
等間隔に配置された複数の帯域フィルタであるので、声
に含まれる調波構造を検出することで人の声を検出する
ことが可能である。
４において算出する。くし形フィルタは、周波数方向に
等間隔に配置された複数の帯域フィルタであるので、声
に含まれる調波構造を検出することで人の声を検出する
ことが可能である。
【００３６】調波構造は音楽においても観測されるた
め、くし形フィルタは、音楽のスペクトル成分を除去し
た後に適用される。処理２０２において算出されたパワ
ースペクトルのピークのうち、周波数方向の時間的な変
動が少ないものの値を強制的に零とし、その周囲のスペ
クトルの値を用いて零にされたスペクトルの値を補完す
るようにする。音声のスペクトルは時間的な変動が激し
いので保存されることになる。
め、くし形フィルタは、音楽のスペクトル成分を除去し
た後に適用される。処理２０２において算出されたパワ
ースペクトルのピークのうち、周波数方向の時間的な変
動が少ないものの値を強制的に零とし、その周囲のスペ
クトルの値を用いて零にされたスペクトルの値を補完す
るようにする。音声のスペクトルは時間的な変動が激し
いので保存されることになる。
【００３７】複数の帯域フィルタの夫々の出力の和であ
る出力ＣＲが閾値ＴＨ２以上の時、音情報に声が存在す
ると判断され、背景音の存在する期間が開始したとして
処理２１０において背景音開始点を蓄積する。ＣＲが閾
値ＴＨ２以下の場合には、一般には音楽の存在する期間
に当たるものであるがなお背景音が含まれることがあ
る。このために雑踏等様々な背景音を学習データとして
用いて予め生成されたコードブック（符号帳）と入力さ
れた音情報のスペクトルの特徴量とのユークリッド距離
ＥＤを処理２０５において算出する。特徴量には、周波
数ケプストラム等を用いる。
る出力ＣＲが閾値ＴＨ２以上の時、音情報に声が存在す
ると判断され、背景音の存在する期間が開始したとして
処理２１０において背景音開始点を蓄積する。ＣＲが閾
値ＴＨ２以下の場合には、一般には音楽の存在する期間
に当たるものであるがなお背景音が含まれることがあ
る。このために雑踏等様々な背景音を学習データとして
用いて予め生成されたコードブック（符号帳）と入力さ
れた音情報のスペクトルの特徴量とのユークリッド距離
ＥＤを処理２０５において算出する。特徴量には、周波
数ケプストラム等を用いる。
【００３８】ＥＤが閾値ＴＨ３以上の場合には、背景音
の存在する期間とみて背景音開始点を処理２１０におい
て蓄積し、閾値以下の場合には、背景音終了点を処理２
０６において蓄積する。
の存在する期間とみて背景音開始点を処理２１０におい
て蓄積し、閾値以下の場合には、背景音終了点を処理２
０６において蓄積する。
【００３９】このようにして入力が終わった後は、いわ
ば音楽のみの期間について当該音楽の期間の抽出が終了
する。次いで、蓄積された音楽の音楽のみの部分を用い
て拍子の測定を処理２０７において行う。拍子の測定に
当たっては、スペクトルの急激な立ち上がりを検出し自
己相関係数を求めることによって行う。
ば音楽のみの期間について当該音楽の期間の抽出が終了
する。次いで、蓄積された音楽の音楽のみの部分を用い
て拍子の測定を処理２０７において行う。拍子の測定に
当たっては、スペクトルの急激な立ち上がりを検出し自
己相関係数を求めることによって行う。
【００４０】次いで各々の音楽を数段階の拍子レベルに
分類し、同じレベルに属するものを対象にして類似度を
測定する（処理２０８）。類似度の測定には、一方のス
ペクトルと、もう一方のスペクトルの相互相関係数を求
めることにより行う。また、音楽のピッチを検出してそ
の変化のパターンの相関係数を求めることにより行うこ
とも可能である。相関係数の算出過程においては、自乗
誤差が大きくなった場合に計算を打ち切り、処理時間を
低減するＳＳＤＡ法等を併用する。相関が高い音楽区間
の数を頻度とし、頻度の高い順に音楽区間に対応する映
像を静止画像のアイコンとして処理２０９において表示
する図５は、インタフェース上に表示されたアイコンの
様子を示している。アイコン３０１上には、音楽区間の
先頭に対応する画像が表示されるようにされており、ス
クロールバー３０２，３０３を用いて枠外のアイコンを
表示させる。マウス等のポインティングデバイスを用い
てアイコンを指定することにより、対応する音楽あるい
は映像が再生される。入力が映像ではなく音情報のみの
場合には、疑似的なアイコンを用いて表示することが可
能である。
分類し、同じレベルに属するものを対象にして類似度を
測定する（処理２０８）。類似度の測定には、一方のス
ペクトルと、もう一方のスペクトルの相互相関係数を求
めることにより行う。また、音楽のピッチを検出してそ
の変化のパターンの相関係数を求めることにより行うこ
とも可能である。相関係数の算出過程においては、自乗
誤差が大きくなった場合に計算を打ち切り、処理時間を
低減するＳＳＤＡ法等を併用する。相関が高い音楽区間
の数を頻度とし、頻度の高い順に音楽区間に対応する映
像を静止画像のアイコンとして処理２０９において表示
する図５は、インタフェース上に表示されたアイコンの
様子を示している。アイコン３０１上には、音楽区間の
先頭に対応する画像が表示されるようにされており、ス
クロールバー３０２，３０３を用いて枠外のアイコンを
表示させる。マウス等のポインティングデバイスを用い
てアイコンを指定することにより、対応する音楽あるい
は映像が再生される。入力が映像ではなく音情報のみの
場合には、疑似的なアイコンを用いて表示することが可
能である。
【００４１】
（１）請求項１および８の発明は、入力情報を必要に応
じてＡ／Ｄ変換し、入力された音情報から音楽が含まれ
る区間を検出し、音情報から音楽以外の音が含まれる区
間を検出し、音楽が含まれる区間の音情報ならびに映像
情報、および音楽のみが含まれる区間の開始／終了点を
蓄積し、蓄積された音楽の類似度を測定し、類似度の高
い音楽を発生頻度順に表示することにより、繰り返し入
力される音楽を発生頻度に基づいて検索することができ
る。 （２）請求項２および９の記載の発明は、音情報を周波
数解析した際のスペクトルのピークが周波数方向に時間
的に安定していることを利用することにより音楽を検出
することができる。 （３）請求項３および１０の発明は、くし形フィルタを
用いて音声の有声音に含まれる調波構造を検出すること
により背景音の１つである音声を検出することができ
る。 （４）請求項４および１１の記載の発明は、入力された
音情報から得られた周波数ケプストラム係数と符号帳と
のユークリッド距離を算出することにより距離が近いも
のを背景音として検出することができる。 （５）請求項５および１２の記載の発明は、蓄積された
音情報の音楽のみが含まれる区間における周波数スペク
トルパワーの立ち上がり周期から音楽の拍子を測定し、
同等の拍子を持つものだけを類似度の測定対象とするこ
とにより検索対象の絞り込みができる。 （６）請求項６および１３の記載の発明は、蓄積された
音情報の音楽のみが含まれる区間における周波数スペク
トルの相互相関から、あるいは前記音情報の音楽のみが
含まれる区間の自己相関から得られたピッチの変化パタ
ーンの相互相関を用いることにより蓄積された音情報同
士の類似度を測定することができる。 （７）請求項７および１４の記載の発明は、類似度の高
い音楽を順にアイコンで表示するようにし、かつ入力が
映像の場合には音楽開始点に対応する画像をアイコンと
して表示することにより視覚的に音楽を選択・再生する
ことができる。
じてＡ／Ｄ変換し、入力された音情報から音楽が含まれ
る区間を検出し、音情報から音楽以外の音が含まれる区
間を検出し、音楽が含まれる区間の音情報ならびに映像
情報、および音楽のみが含まれる区間の開始／終了点を
蓄積し、蓄積された音楽の類似度を測定し、類似度の高
い音楽を発生頻度順に表示することにより、繰り返し入
力される音楽を発生頻度に基づいて検索することができ
る。 （２）請求項２および９の記載の発明は、音情報を周波
数解析した際のスペクトルのピークが周波数方向に時間
的に安定していることを利用することにより音楽を検出
することができる。 （３）請求項３および１０の発明は、くし形フィルタを
用いて音声の有声音に含まれる調波構造を検出すること
により背景音の１つである音声を検出することができ
る。 （４）請求項４および１１の記載の発明は、入力された
音情報から得られた周波数ケプストラム係数と符号帳と
のユークリッド距離を算出することにより距離が近いも
のを背景音として検出することができる。 （５）請求項５および１２の記載の発明は、蓄積された
音情報の音楽のみが含まれる区間における周波数スペク
トルパワーの立ち上がり周期から音楽の拍子を測定し、
同等の拍子を持つものだけを類似度の測定対象とするこ
とにより検索対象の絞り込みができる。 （６）請求項６および１３の記載の発明は、蓄積された
音情報の音楽のみが含まれる区間における周波数スペク
トルの相互相関から、あるいは前記音情報の音楽のみが
含まれる区間の自己相関から得られたピッチの変化パタ
ーンの相互相関を用いることにより蓄積された音情報同
士の類似度を測定することができる。 （７）請求項７および１４の記載の発明は、類似度の高
い音楽を順にアイコンで表示するようにし、かつ入力が
映像の場合には音楽開始点に対応する画像をアイコンと
して表示することにより視覚的に音楽を選択・再生する
ことができる。
【図１】本発明の一実施形態の音楽検索装置の概略構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】音楽と背景音との物理的な性質の差異を説明す
る図である。
る図である。
【図３】本発明の一実施形態の処理の流れを示すフロー
チャートである。
チャートである。
【図４】音楽におけるスペクトルピークの持続性を説明
する図である。
する図である。
【図５】本発明の一実施形態の音楽検索装置の音楽表示
部の外観を示す図である。
部の外観を示す図である。
１０１ 音・映像入力部 １０２ 音楽検出部 １０３ 背景音検出部 １０４ 類似度測定部 １０５ 音楽表示部 １０６ 音楽・映像蓄積部 ２０１ ＦＦＴ処理 ２０２ ピーク持続時間算出処理 ２０３ 音・映像蓄積開始処理 ２０４ くし形フィルタ適用処理 ２０５ ユークリッド距離算出処理 ２０６ 背景音終了点蓄積処理 ２０７ 拍子測定処理 ２０８ 類似度測定処理 ２０９ 音楽表示処理 ２１０ 背景音開始点蓄積処理 ２１１ 音・映像蓄積終了処理 ３０１ アイコン ３０２，３０３ スクロールバー
Claims (14)
- 【請求項１】 大量の音情報から同じ種類の音楽を識別
し所望の音楽を検索する音楽検索方法であって、 音情報がアナログの場合あるいは音情報を伴う映像情報
がアナログの場合にはＡ／Ｄ変換し、音情報あるいは音
情報を伴う映像情報がディジタルの場合にはそのまま入
力する音・映像入力段階と、 入力された信号から音楽が含まれる区間を検出する音楽
検出段階と、 該音情報から音楽以外の音が含まれる区間を検出する背
景音検出段階と、 音楽が含まれる区間の音情報、および音楽のみが含まれ
る区間の開始／終了点、および入力が映像の場合には音
楽が含まれる区間の映像ならびに音情報を蓄積する音楽
・映像蓄積段階と、 蓄積された音楽の類似度を測定する類似度測定段階と、 類似度の高い音楽を発生頻度順に表示する音楽表示段階
と、 を有することを特徴とする音楽検索方法。 - 【請求項２】 該音楽検出段階は、該音情報を周波数解
析した際のスペクトルのピークが周波数方向に時間的に
安定していることを利用して音楽を検出することを特徴
とする請求項１記載の音楽検索方法。 - 【請求項３】 該背景音検出段階は、くし形フィルタを
用いて音声の有声音に含まれる調波構造を検出し、背景
音の１つである音声を検出することを特徴とする請求項
１または２記載の音楽検索方法。 - 【請求項４】 該背景音検出段階は、音楽および音声以
外の音情報の周波数ケプストラム係数を学習データとし
て用いて予め作成された符号帳と、入力された音情報か
ら得られた周波数ケプストラム係数とのユークリッド距
離が近いものを背景音として検出することを特徴とする
請求項１、２または３記載の音楽検索方法。 - 【請求項５】 該類似度測定段階は、前記蓄積された音
情報の音楽のみが含まれる区間における周波数スペクト
ルパワーの立ち上がり周期から音楽の拍子を測定し、同
等の拍子を持つものだけを類似度の測定対象とすること
を特徴とする請求項１、２、３または４記載の音楽検索
方法。 - 【請求項６】 該類似度測定段階は、前記蓄積された音
情報の音楽のみが含まれる区間における周波数スペクト
ルの相互相関から、あるいは前記音情報の音楽のみが含
まれる区間の自己相関から得られたピッチの変化パター
ンの相互相関から蓄積された音情報同士の類似度を測定
することを特徴とする請求項１、２、３、４または５記
載の音楽検索方法。 - 【請求項７】 該音楽表示段階は、類似度の高い音楽を
順にアイコンで表示するようにし、かつ入力が映像の場
合には音楽開始点に対応する画像をアイコンとして表示
し、前記アイコンを指定することにより対応する音楽が
再生可能なことを特徴とする請求項１、２、３、４、５
または６記載の音楽検索方法。 - 【請求項８】 大量の音情報から同じ種類の音楽を識別
し所望の音楽を検索する音楽検索装置であって、 音情報がアナログの場合あるいは音情報を伴う映像情報
がアナログの場合にはＡ／Ｄ変換し、音情報あるいは音
情報を伴う映像情報がディジタルの場合にはそのまま入
力する音・映像入力部と、 入力された信号から音楽が含まれる区間を検出する音楽
検出部と、 該音情報から音楽以外の音が含まれる区間を検出する背
景音検出部と、 音楽が含まれる区間の音情報、および音楽のみが含まれ
る区間の開始／終了点、および入力が映像の場合には音
楽が含まれる区間の映像ならびに音情報を蓄積する音楽
・映像蓄積部と、 蓄積された音楽の類似度を測定する類似度測定部と、 類似度の高い音楽を発生頻度順に表示する音楽表示部
と、 を具備することを特徴とする音楽検索装置。 - 【請求項９】 該音楽検出部は、該音情報を周波数解析
した際のスペクトルのピークが周波数方向に時間的に安
定していることを利用して音楽を検出することを特徴と
する請求項８記載の音楽検索装置。 - 【請求項１０】 該背景音検出部は、くし形フィルタを
用いて音声の有声音に含まれる調波構造を検出し、背景
音の１つである音声を検出することを特徴とする請求項
８または９記載の音楽検索装置。 - 【請求項１１】 該背景音検出部は、音楽および音声以
外の音情報の周波数ケプストラム係数を学習データとし
て用いて作成された符号帳と、入力された音情報から得
られた周波数ケプストラム係数とのユークリッド距離が
近いものを背景音として検出することを特徴とする請求
項８、９または１０記載の音楽検索装置。 - 【請求項１２】 該類似度測定部は、前記蓄積された音
情報の音楽のみが含まれる区間における周波数スペクト
ルパワーの立ち上がり周期から音楽の拍子を測定し、同
等の拍子を持つものだけを類似度の測定対象とすること
を特徴とする請求項８、９、１０または１１記載の音楽
検索装置。 - 【請求項１３】 該類似度測定部は、前記蓄積された音
情報の音楽のみが含まれる区間における周波数スペクト
ルの相互相関から、あるいは前記音情報の音楽のみが含
まれる区間の自己相関から得られたピッチの変化パター
ンの相互相関から蓄積された音情報同士の類似度を測定
することを特徴とする請求項８、９、１０、１１または
１２記載の音楽検索装置。 - 【請求項１４】 該音楽表示部は、類似度の高い音楽を
順にアイコンで表示するようにし、かつ入力が映像の場
合には音楽開始点に対応する画像をアイコンとして表示
し、前記アイコンを指定することにより対応する音楽が
再生可能なことを特徴とする請求項８、９、１０、１
１、１２または１３記載の音楽検索装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11540897A JP3569104B2 (ja) | 1997-05-06 | 1997-05-06 | 音情報処理方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11540897A JP3569104B2 (ja) | 1997-05-06 | 1997-05-06 | 音情報処理方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10307580A true JPH10307580A (ja) | 1998-11-17 |
| JP3569104B2 JP3569104B2 (ja) | 2004-09-22 |
Family
ID=14661837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11540897A Expired - Fee Related JP3569104B2 (ja) | 1997-05-06 | 1997-05-06 | 音情報処理方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3569104B2 (ja) |
Cited By (15)
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1997
- 1997-05-06 JP JP11540897A patent/JP3569104B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
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