專利名稱：信號處理設(shè)備及方法、程序和記錄介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信號處理設(shè)備及方法、程序和記錄介質(zhì)，并且更具體地涉 及處理聲音信號的信號處理設(shè)備及方法、程序和記錄介質(zhì)。
背景技術(shù)：
對作為聲音的信號的聲音信號應(yīng)用各種信號處理的各種信號處理設(shè)備 被廣泛地應(yīng)用。如上所述的這樣的信號處理設(shè)備中的一種包含再采樣部分，其以八度音(octave)邊界上的頻率的二次冪的采樣頻率，對輸入其中的音頻信號 進(jìn)行再采樣。八度音分割模塊將從再采樣部分輸出的音頻信號劃分為八個 八度音，并將得到的信號輸出到相應(yīng)的BPFB。每個BPFB具有十二個 BPF，從而其從輸入其中的一個八度音的音頻信號中抽取并輸出十二個不 同音(tone)的音頻信號(例如，參見日本專利申請早期公開No. 2005-275068)。發(fā)明內(nèi)容然而，在其設(shè)法從一段音樂的聲音信號中確定一段音樂的和弦即和音 的情況下，信號處理設(shè)備有時不能確定正確的和弦。因此，需要提供一種信號處理設(shè)備和方法， 一種程序，及一種記錄介 質(zhì)，其中可從聲音信號中準(zhǔn)確地確定一段音樂的聲音信號的和弦的根音。根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，提供了一種信號處理設(shè)備，其包含用于抽 取聲音信號的預(yù)定范圍內(nèi)指示十二平均律的不同音的聲音的特性的特征量 的抽取裝置，這些聲音以基準(zhǔn)聲音為基準(zhǔn)以音階順序排列，該基準(zhǔn)聲音是 預(yù)定音的聲音；和通過對特征量的學(xué)習(xí)而預(yù)先產(chǎn)生的根音判別裝置，其被 配置用于根據(jù)特征量判別基準(zhǔn)聲音是否是根音。
信號處理設(shè)備還可包含用于檢測聲音信號的每個節(jié)拍(beat)的位置 的檢測裝置，抽取裝置抽取聲音信號的每個節(jié)拍范圍內(nèi)的特征量，根音判 別裝置在節(jié)拍范圍內(nèi)判別基準(zhǔn)聲音是否是根音。抽取裝置可抽取指示十二平均律的不同音的聲音的能級的特征量。抽取裝置可抽取指示在十二平均律的每個不同音的多個八度音上合成 的聲音的能級的特征量。信號處理設(shè)備還可包含用于根據(jù)特征量至少判別和弦是大調(diào)和弦還是 小調(diào)和弦的和弦類型判別裝置。在此情況下，信號處理設(shè)備還可包含移位裝置，其用于移位特征量從 而將特征量的基準(zhǔn)聲音改變?yōu)榱硪宦曇?，根音判別裝置根據(jù)移位了的特征 量判別基準(zhǔn)聲音是否是根音，該基準(zhǔn)聲音是移位了的特征量的基準(zhǔn)，和弦 類型判別裝置根據(jù)移位了的特征量至少判別和弦是大調(diào)和弦還是小調(diào)和 弦。或者，根音判別裝置可輸出用于判別基準(zhǔn)聲音是否是根音的第一辨別 函數(shù)。和弦類型判別裝置可輸出用于至少判別和弦是大調(diào)和弦還是小調(diào)和 弦的第二辨別函數(shù)。信號處理設(shè)備還包括概率計算裝置，其用于根據(jù)第一 辨別函數(shù)計算基準(zhǔn)聲音是根音的概率，并根據(jù)第二辨別函數(shù)計算和弦是大 調(diào)和弦和小調(diào)和弦的概率。根音判別裝置可根據(jù)特征量判別基準(zhǔn)聲音是否是根音，并至少判別關(guān) 于和弦是大調(diào)和弦還是小調(diào)和弦的和弦類型。根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，還提供了一種信號處理方法，其包括以下步驟抽取聲音信號的預(yù)定范圍內(nèi)指示十二平均律的不同音的聲音的特性 的特征量，這些聲音以基準(zhǔn)聲音為基準(zhǔn)以音階順序排列，該基準(zhǔn)聲音是預(yù) 定音的聲音，以及借助于通過對特征量的學(xué)習(xí)而預(yù)先產(chǎn)生的根音判別裝 置，根據(jù)特征量判別基準(zhǔn)聲音是否是根音。根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，還提供了一種使得計算機執(zhí)行以下步驟的 程序抽取聲音信號的預(yù)定范圍內(nèi)指示十二平均律的不同音的聲音的特性 的特征量，這些聲音以基準(zhǔn)聲音為基準(zhǔn)以音階順序排列，該基準(zhǔn)聲音是預(yù) 定音的聲音，以及借助于通過對特征量的學(xué)習(xí)而預(yù)先產(chǎn)生的根音判別裝
置，根據(jù)特征量判別基準(zhǔn)聲音是否是根音。根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，可將程序記錄在記錄介質(zhì)上或記錄介質(zhì)中。在該信號處理設(shè)備和方法、程序和記錄介質(zhì)中，在聲音信號的預(yù)定范 圍內(nèi)指示十二平均律的不同音的聲音的特性的特征量被抽取。這些聲音以 基準(zhǔn)聲音為基準(zhǔn)以音階順序排列，該基準(zhǔn)聲音是預(yù)定音的聲音。然后，借 助于通過對所述特征量的學(xué)習(xí)而預(yù)先產(chǎn)生的根音判別部分，根據(jù)特征量判 別基準(zhǔn)聲音是否是根音。因此，利用信號處理設(shè)備和方法、程序和記錄介質(zhì)，可確定一段音樂 的和弦。此外，從一段音樂的聲音信號中可準(zhǔn)確地確定一段音樂的和弦的根根據(jù)本發(fā)明的第二實施例，提供了一種信號處理設(shè)備，其包含用于抽 取在聲音信號的預(yù)定范圍內(nèi)指示十二平均律的不同音的聲音的特性的特征 量的抽取裝置，這些聲音以基準(zhǔn)聲音為基準(zhǔn)以音階順序排列，該基準(zhǔn)聲音 是預(yù)定音的聲音，以及學(xué)習(xí)裝置，其用于基于聲音信號的范圍內(nèi)的特征量 以及和弦，學(xué)習(xí)根據(jù)特征量判別基準(zhǔn)聲音是否是根音。根據(jù)本發(fā)明的第二實施例，還提供了一種信號處理方法，其包括以下 步驟抽取聲音信號的預(yù)定范圍內(nèi)指示十二平均律的不同音的聲音的特性 的特征量，這些聲音以基準(zhǔn)聲音為基準(zhǔn)以音階順序排列，該基準(zhǔn)聲音是預(yù) 定音的聲音，以及基于聲音信號的范圍內(nèi)的特征量以及和弦，學(xué)習(xí)根據(jù)特 征量判別基準(zhǔn)聲音是否是根音。根據(jù)本發(fā)明的第二實施例，還提供了一種使得計算機執(zhí)行以下步驟的 程序抽取聲音信號的預(yù)定范圍內(nèi)指示十二平均律的不同音的聲音的特性 的特征量，這些聲音以基準(zhǔn)聲音為基準(zhǔn)以音階順序排列，該基準(zhǔn)聲音是預(yù) 定音的聲音，以及基于聲音信號的范圍內(nèi)的特征量以及和弦，學(xué)習(xí)根據(jù)特 征量判別基準(zhǔn)聲音是否是根音。根據(jù)本發(fā)明的第二實施例，可將程序記錄在記錄介質(zhì)上或記錄介質(zhì)中。
在該信號處理設(shè)備和方法、程序和記錄介質(zhì)中，在聲音信號的預(yù)定范 圍內(nèi)指示十二平均律的不同音的聲音的特性的特征量被抽取。這些聲音以 基準(zhǔn)聲音為基準(zhǔn)以音階順序排列，該基準(zhǔn)聲音是預(yù)定音的聲音。然后，基 于聲音信號的范圍內(nèi)的特征量以及和弦，學(xué)習(xí)根據(jù)特征量判別基準(zhǔn)聲音是 否是根音。因此，利用信號處理設(shè)備和方法、程序和記錄介質(zhì)，利用信號處理的 結(jié)果可從聲音信號中判別一段音樂的和弦。此外，當(dāng)從一段音樂的聲音信號中判別一段音樂的和弦的根音時，可 以較高的準(zhǔn)確度判別根音。結(jié)合附圖，通過以下描述和隨附權(quán)利要求，本發(fā)明的上述及其他目 的、特征和優(yōu)點將變得明了，在附圖中用類似的標(biāo)號指示類似部份或元 素。


圖l是示出應(yīng)用了本發(fā)明的信號處理設(shè)備的配置的框圖；圖2是示出從聲音信號中判別出的和弦的示例的示圖；圖3是示出從聲音信號中檢測節(jié)拍的示例的示圖；圖4是示出節(jié)拍檢測部分的配置示例的框圖；圖5是示出起奏信息的示例的圖；圖6是示出起奏信息的另一示例的示圖；圖7是示出基本節(jié)拍周期的示圖；圖8是示出確定節(jié)奏的示圖；圖9是示出校正節(jié)拍相位的示圖；圖IO是示出校正節(jié)奏的示圖；圖11是示出和弦判別部分的配置示例的框圖；圖12是示出和弦判別過程的流程圖；圖13是示出從聲音信號中去除中央分量的示例的示圖；圖14是示出中央去除部分的配置示例的框圖；圖15是示出在聲音信號的多個八度音上的十二平均律的不同音的12
個聲音的能量分布的示例的示圖；圖16是示出從聲音信號中去除中央分量的示例的示圖；圖17是示出在每個節(jié)拍內(nèi)判別和弦的示圖；圖18是示出從聲音信號的節(jié)拍范圍內(nèi)抽取特征量的示圖；圖19是示出產(chǎn)生指示以音階順序排列的每個聲音的能級的特征量的示圖；圖20是示出每個節(jié)拍的和弦判別特征量的示圖；圖21是示出每個節(jié)拍的和弦判別過程的示例的流程圖；圖22和圖23是示出和弦判別部分的不同過程的示圖；圖24是示出辨別函數(shù)輸出的示例的示圖；圖25和圖26是示出和弦判別部分的不同過程的示圖；圖27是示出和弦判別部分的另一配置示例的框圖；圖28是示出每個節(jié)拍的和弦判別過程的另一示例的細(xì)節(jié)的流程圖；圖29是示出基于特征量執(zhí)行學(xué)習(xí)來產(chǎn)生和弦判別部分的信號處理設(shè)備的配置示例的框圖；圖30是示出由每個節(jié)拍的和弦判別特征量指示的節(jié)拍范圍內(nèi)的和弦的示例的示圖；圖31是示出和弦判別學(xué)習(xí)過程的流程圖；圖32是示出針對每個節(jié)拍的用于學(xué)習(xí)判別聲音是否是根音的和弦判 別學(xué)習(xí)過程的流程圖；圖33是示出移位原始聲音根音判別特征量的示圖；圖34是示出學(xué)習(xí)判別每個節(jié)拍的和弦判別特征量的第一數(shù)據(jù)的聲音 是否是根音的示圖；圖35是示出針對每個節(jié)拍的用于學(xué)習(xí)判別和弦是大調(diào)和弦還是小調(diào) 和弦的和弦判別學(xué)習(xí)過程的流程圖；圖36是示出學(xué)習(xí)判別和弦是大調(diào)和弦還是小調(diào)和弦的示圖；圖37是示出針對每個節(jié)拍的用于學(xué)習(xí)判別聲音是否是根音以及判別 和弦是大調(diào)和弦還是小調(diào)和弦的和弦判別學(xué)習(xí)過程的流程圖；圖38是示出移位每個節(jié)拍的和弦判別特征量和正確的和弦名稱的示
圖；以及圖39是示出個人計算機的配置示例的框圖。
具體實施方式
在詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例之前，先描述在權(quán)利要求中提出的幾 個特征與以下描述的優(yōu)選實施例的特定元素之間的對應(yīng)關(guān)系。然而，該描 述僅用于證實在對本發(fā)明的實施例的描述中公開了支持如在權(quán)利要求中提 出的本發(fā)明的特定元素。因此，即使在以下描述中，在對實施例的描述中 提出的某一特定元素未作為特征之一被提出，這也并不表示特定元素與該 特征不對應(yīng)。相反地，即使將某一特定元素作為與特征之一相對應(yīng)的元素 提出，這也并不表示該元素與除了該特征外的任何其他特征不對應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，提供了一種信號處理設(shè)備，其包含抽取裝 置(例如，圖1中示出的節(jié)拍特征量抽取部分23)和通過對特征量的學(xué)習(xí) 而預(yù)先產(chǎn)生的根音(root)判別裝置(例如，圖11中示出的根音判別部分 62),該抽取裝置用于在聲音信號的預(yù)定范圍內(nèi)抽取指示十二平均律(12-tone equal temperament)的不同音的聲音特性的特征量，這些聲音以基準(zhǔn) 聲音為基準(zhǔn)以音階順序排列，該基準(zhǔn)聲音是預(yù)定音的聲音，該根音判別裝 置用于根據(jù)特征量判別基準(zhǔn)聲音是否是根音。信號處理設(shè)備還可包含用于檢測聲音信號的每個節(jié)拍的位置的檢測裝 置(例如，圖1中示出的節(jié)拍檢測部分21)，抽取裝置在聲音信號的每個 節(jié)拍范圍內(nèi)抽取特征量，根音判別裝置在節(jié)拍范圍內(nèi)判別基準(zhǔn)聲音是否是 根音。信號處理裝置還可包含用于根據(jù)特征量至少判別和弦(chord)是大調(diào) (major)和弦還是小調(diào)(minor)和弦的和弦類型判別裝置(例如，圖11 中示出的大調(diào)/小調(diào)判別部分63)。在此情況下，信號處理設(shè)備還可包含用于移位特征量從而將特征量的 基準(zhǔn)聲音改變?yōu)榱硪宦曇舻囊莆谎b置(例如，圖11中示出的移位寄存器 61)，根音判別裝置根據(jù)移位了的特征量判別基準(zhǔn)聲音(其是移位了的特 征量的基準(zhǔn))是否是根音，和弦類型判別裝置根據(jù)移位了的特征量至少判 別和弦是大調(diào)和弦還是小調(diào)和弦。或者，信號處理設(shè)備可配置使得根音判別裝置輸出用于判別基準(zhǔn)聲音 是否是根音的第一辨別函數(shù)，和弦類型判別裝置輸出用于至少判別和弦是 大調(diào)和弦還是小調(diào)和弦的第二辨別函數(shù)，信號處理設(shè)備還包含概率計算裝 置(例如，圖11中示出的概率計算部分66)，其用于根據(jù)第一辨別函數(shù) 計算基準(zhǔn)聲音是根音的概率，并根據(jù)第二辨別函數(shù)計算和弦是大調(diào)和弦和 是小調(diào)和弦的概率。根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，提供了一種包含以下步驟的信號處理方法 和程序在聲音信號的預(yù)定范圍內(nèi)抽取指示十二平均律的不同音的聲音的 特性的特征量，這些聲音是以基準(zhǔn)聲音為基準(zhǔn)以音階順序排列的，該基準(zhǔn)聲音是預(yù)定音的聲音(例如，圖12中在步驟S13的過程)，以及借助于通過對特征量的學(xué)習(xí)而預(yù)先產(chǎn)生的根音判別裝置，根據(jù)特征量判別基準(zhǔn)聲音是否是根音(例如，圖21中在步驟S32的過程)。根據(jù)本發(fā)明的第二實施例，提供了一種信號處理設(shè)備，其包括抽取裝 置(例如，圖29中的節(jié)拍特征量檢測部分23)和學(xué)習(xí)裝置(例如，圖29 中的和弦判別學(xué)習(xí)部分121)，該抽取裝置用于在聲音信號的預(yù)定范圍內(nèi) 抽取指示十二平均律的不同音的聲音的特性的特征量，這些聲音是以基準(zhǔn) 聲音為基準(zhǔn)以音階順序排列的，該基準(zhǔn)聲音是預(yù)定音的聲音，該學(xué)習(xí)裝置 用于基于聲音信號的范圍內(nèi)的特征量以及和弦，學(xué)習(xí)判別根據(jù)特征量的基 準(zhǔn)聲音是否是根音。根據(jù)本發(fā)明的第二實施例，提供了一種包含以下步驟的信號處理方法 和程序在聲音信號的預(yù)定范圍內(nèi)抽取指示十二平均律的不同音的聲音的 特性的特征量，這些聲音是以基準(zhǔn)聲音為基準(zhǔn)以音階的順序排列的，該基 準(zhǔn)聲音是預(yù)定音的聲音，(例如，圖31中在步驟S103的過程)，以及基于聲音信號的范圍內(nèi)的特征量以及和弦，學(xué)習(xí)判別根據(jù)特征量的基準(zhǔn)聲音 是否是根音(例如，圖32中在步驟S134的過程)。參考圖1，示出應(yīng)用了本發(fā)明的信號處理設(shè)備的配置。所示出的信號 處理設(shè)備11包括節(jié)拍檢測部分21、中央去除部分22、節(jié)拍特征量抽取部 分23以及和弦判別部分24。
代表輸入到信號處理設(shè)備11的一段音樂的立體聲信號形式的聲音信 號被提供到節(jié)拍檢測部分21、中央去除部分22和節(jié)拍特征量抽取部分23。節(jié)拍檢測部分21檢測一段音樂的聲音信號的節(jié)拍。節(jié)拍是節(jié)拍點或韻律(meter)，并且是一段音樂中聽起來作為基本單 元的基準(zhǔn)。雖然術(shù)語節(jié)拍通常具有多個含義，但是在以下描述中，使用該 術(shù)語來表示一段音樂中 一個時間周期的基本單元開始的時間。將一段音樂中一個時間周期的基本單元開始的時間稱作節(jié)拍位置，并 將一段音樂中一個時間周期的基本單元的范圍稱作節(jié)拍范圍。應(yīng)注意，節(jié) 拍的長度是節(jié)奏(tempo)。更具體地，節(jié)拍檢測部分21從一段音樂的聲音信號中檢測一段音樂 的聲音信號的節(jié)拍位置。節(jié)拍檢測部分21將表示聲音信號的每個節(jié)拍的 位置的節(jié)拍信息提供到節(jié)拍特征量抽取部分23。應(yīng)注意，因為在聲音信號中從一個節(jié)拍的位置到下一節(jié)拍的位置的間 隔是節(jié)拍范圍，所以如果檢測到聲音信號中的節(jié)拍位置，則可檢測到節(jié)拍 范圍。中央去除部分22從立體聲音信號形式的聲音信號中去除中央分量， 該中央分量是位于左和右之間的中央處的聲音分量。中央去除部分22將 去除了中央分量的聲音信號(此后將這樣的聲音信號稱作中央去除的聲音 信號)提供到節(jié)拍特征量抽取部分23。節(jié)拍特征量抽取部分23在預(yù)定范圍內(nèi)從聲音信號抽取聲音的特征 量。具體地，節(jié)拍特征量抽取部分23在聲音信號的預(yù)定范圍內(nèi)抽取如下 的特征量其分別表示以基準(zhǔn)聲音為基準(zhǔn)以音階順序排列的十二平均律的 不同音的聲音的特性，該基準(zhǔn)聲音是預(yù)定音的聲音。例如，節(jié)拍特征量抽取部分23從聲音信號中抽取每個節(jié)拍的聲音的 特征量(即，下文中的每個節(jié)拍的和弦判別特征量)。具體地，節(jié)拍特征 量抽取部分23基于節(jié)拍信息，在聲音信號的各個節(jié)拍范圍內(nèi)，抽取分別 表示十二平均律的音的聲音的特性的特征量。更具體地，節(jié)拍特征量抽取 部分23基于節(jié)拍信息，從中央去除的聲音信號中，在聲音信號的各個節(jié)
拍范圍內(nèi)，抽取分別表示十二平均律的音的聲音的特性的特征量。節(jié)拍特 征量抽取部分23還從未去除中央分量的原始聲音信號中，在聲音信號的 節(jié)拍范圍內(nèi)，抽取指示十二平均律的聲音的特性的特征量。節(jié)拍特征量抽取部分23將每個節(jié)拍的和弦判別特征量提供到和弦判 別部分24，該和弦判別特征量包含從中央去除的聲音信號中抽取的特征量 和從未去除中央分量的原始聲音信號中抽取的特征量。和弦判別部分24根據(jù)從節(jié)拍特征量抽取部分23提供到它的每個節(jié)拍 的和弦判別特征量，判別每個節(jié)拍的和弦，然后輸出和弦。換言之，和弦 判別部分24根據(jù)每個節(jié)拍的和弦判別特征量來判別節(jié)拍范圍內(nèi)的和弦。應(yīng)注意，如下文中所述，基于特征量，通過學(xué)習(xí)，預(yù)先產(chǎn)生和弦判別 部分24。以這種方式，信號處理設(shè)備11從一段音樂的聲音信號中判別每個節(jié) 拍的和弦。例如，如在圖2中可見，信號處理設(shè)備11從一段音樂的聲音信號中 判別出每個節(jié)拍的和弦C和弦、降B和弦、A小調(diào)和弦、升G和弦、G 和弦、C和弦、F和弦、D小調(diào)和弦、D和弦、G和弦等。例如，信號處理 設(shè)備11判別每個節(jié)拍的和弦的和弦名稱，并輸出每個節(jié)拍的和弦的和弦 名稱。首先，通過在圖3中可見的聲音信號，給出對檢測每個節(jié)拍即每個韻 律的位置的節(jié)拍檢測部分21的描述。參考圖3，與"1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4"每個數(shù)字相對應(yīng)的垂直線指示聲音信號的節(jié)拍位置。從與"1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4"每個數(shù)字相對應(yīng)的垂直線所指示的位置到下一垂直線的位置的 范圍指示聲音信號的節(jié)拍范圍。應(yīng)注意，由兩個相鄰垂直線指示的長度例如指示四分音符的長度，并 且與節(jié)奏相對應(yīng)。同時，由與數(shù)字"1"相對應(yīng)的垂直線指示的位置指示 小節(jié)的開始。圖4示出節(jié)拍檢測部分21的配置示例。參考圖4，節(jié)拍檢測部分21 包含起奏(attack)信息抽取部分41、基本節(jié)拍周期檢測部分42、節(jié)奏確 定部分43、音樂特征量抽取部分44和節(jié)奏校正部分45。 起奏信息抽取部分41從指示一段音樂的波形的聲音信號中抽取時間 序列的起奏信息。在此，時間序列起奏信息是隨時間將人感受到節(jié)拍的音 量的變化轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。如在圖5中可見，用指示人感覺到的音量的音 量感覺來表示起奏信息。例如，起奏信息抽取部分41在聲音信號的每個時間點處抽取指示聲 音信號的聲音級別的起奏信息。例如，如圖6中所見，起奏信息抽取部分41將聲音信號的聲音劃分 為多個八度音，并確定在各個八度音中十二平均律的不同音的12個聲音 的每一個的能級(energy level)，從而通過12音分析來確定分別指示每個 八度音的12個聲音的能級的時間-音數(shù)據(jù)。起奏信息抽取部分41在每個時 間點處合成多個八度音的12個聲音的聲音能級，并將合成結(jié)果作為起奏 信息使用。此外，例如，起奏信息抽取部分41將聲音信號的聲音劃分為多個八 度音的分量，并檢測在各個八度音中十二平均律的不同音的12個聲音的 發(fā)聲開始處的定時。例如，如果在時間方向上每個聲音的能級的差值比閾 值高，則起奏信息抽取部分41將該時間點確定為聲音發(fā)聲的開始。然后，起奏信息抽取部分41將l分配給聲音發(fā)聲的開始，并將0分配 給任何其他的時間點，然后合成多個八度音上的12個聲音的l和0的值。 因此，起奏信息抽取部分41將合成結(jié)果確定為起奏信息。在圖6中，圓形標(biāo)記指示聲音發(fā)聲開始的位置。其中將1設(shè)定到聲音 發(fā)聲的開始，并將0設(shè)定到任何其他位置，然后這些值被合成用以確定起 奏信息，如果由多個八度音上的12個聲音的相對較多個"1"來指示發(fā)聲 的開始，則起奏信息顯示較高的值，然而如果由多個八度音上的12個聲 音的相對較少個"1"來指示發(fā)聲的開始，則其顯示較低的值。此外，起奏信息抽取部分41將聲音信號的聲音劃分為多個八度音的 分量，并確定在各個八度音內(nèi)十二平均律的不同音的12個聲音的每一個 的能級中的變化。例如，將聲音的能級中的變化計算為時間方向上聲音的 能量的差值。起奏信息抽取部分41合成在各個八度音內(nèi)的12個聲音的每 個時間點處的聲音的能級中的變化，然后將合成結(jié)果確定為起奏信息。
起奏信息抽取部分41將如上所述的這樣的起奏信息提供到基本節(jié)拍周期檢測部分42和節(jié)奏校正部分45。基本節(jié)拍周期檢測部分42檢測作為和弦檢測目標(biāo)的一段音樂中的最 基本的聲音的長度。例如， 一段音樂中最基本的聲音是由四分音符、八分 音符或十六分音符表示的聲音。在以下的描述中，將一段音樂中最基本的聲音的長度稱作基本節(jié)拍周期?；竟?jié)拍周期檢測部分42將時間序列形式的起奏信息與普通波形相 比較，從而執(zhí)行基本音高(音)抽取以確定基本節(jié)拍周期。例如，如在圖7中可見，基本節(jié)拍周期檢測部分42對時間序列信息 形式的起奏信息執(zhí)行短時傅立葉變換(short time Fourier transform)。作為 對起奏信息進(jìn)行短時傅里葉變換的結(jié)果，得到指示時間序列中每個頻率處 的能量強度的結(jié)果。具體地，當(dāng)基本節(jié)拍周期檢測部分42連續(xù)地移動窗口的位置時，基 本節(jié)拍周期檢測部分42對窗口中的起奏信息部分進(jìn)行傅里葉變換，該窗 口是相對于起奏信息而言與起奏信息的時間長度相比足夠短的周期。然 后，基本節(jié)拍周期檢測部分42以時間序列排列傅里葉變換的結(jié)果，以確 定指示時間序列中各個頻率處的能量強度的結(jié)果。作為短時傅里葉變換的結(jié)果，具有比其他頻率的能級更高的能級的頻 率被檢測為作為基本節(jié)拍周期候選的周期。在圖7的下部部分，濃密度指 示能量強度?；竟?jié)拍周期檢測部分42將最顯著的一個周期檢測為對起奏信息進(jìn) 行傅里葉變換的結(jié)果，即基本節(jié)拍周期。具體地，基本節(jié)拍周期檢測部分42參考基本節(jié)拍可能性(其是預(yù)先 準(zhǔn)備的權(quán)重)和對起奏信息進(jìn)行短時傅立葉變換的結(jié)果，從而將作為對起 奏信息進(jìn)行短時傅立葉變換的結(jié)果而被檢測到的周期中具有較高基本節(jié)拍 可能性的一個確定為基本節(jié)拍周期。更具體地，基本節(jié)拍周期檢測部分42利用基本節(jié)拍可能性對作為對 起奏信息進(jìn)行短時傅立葉變換的結(jié)果而得到的各個頻率的能級進(jìn)行加權(quán)， 該基本節(jié)拍可能性即預(yù)先確定的頻率方向上的權(quán)重，并將通過加權(quán)而獲得 的值之中顯示出最高值的有關(guān)頻率確定為基本節(jié)拍周期。通過使用基本節(jié)拍可能性，即頻率方向上的權(quán)重，可防止將可能不是 基本節(jié)拍周期的很低的頻率或很高的頻率的周期確定為基本節(jié)拍周期?；竟?jié)拍周期檢測部分42將以這種方式抽取的基本節(jié)拍周期提供到節(jié)奏確定部分43。音樂特征量抽取部分44將預(yù)定的信號處理應(yīng)用到聲音信號，以從一 段音樂中抽取預(yù)定數(shù)目的特征量(此后稱作音樂特征量)。例如，音樂特 征量抽取部分44將聲音信號劃分為多個八度音的分量，并確定在各個八 度音中十二平均律的不同音的12個聲音的信號。然后，音樂特征量抽取 部分44將預(yù)定的信號處理應(yīng)用到各個八度音中12個聲音的信號，從而抽 取音樂特征量。例如，音樂特征量抽取部分44將各個八度音中12個聲音的信號的每 一個的每單位時間上的峰值數(shù)目確定為音樂特征量。此外，音樂特征量抽取部分44例如將八度音中12個聲音的信號的音 樂間隔方向上的能量分布確定為音樂特性信號。此外，音樂特征量抽取部分44例如將各個八度音中12個聲音的信號的低、中和高頻區(qū)域之間的能量平衡確定為音樂特征量。此外，音樂特征量抽取部分44例如將各個八度音中12個聲音的信號 的立體聲聲音信號的左和右聲道信號之間的相關(guān)性振幅確定為音樂特征音樂特征量抽取部分44將以這種方式抽取的音樂特征量提供到節(jié)奏 確定部分43。通過預(yù)先學(xué)習(xí)音樂特征量和節(jié)奏來構(gòu)造節(jié)奏確定部分43，并且節(jié)奏確 定部分43根據(jù)從音樂特征量抽取部分44提供的音樂特征量來估計節(jié)奏。 此后將通過估計得到的節(jié)奏稱作估計節(jié)奏。節(jié)奏確定部分43基于估計節(jié)奏和從基本節(jié)拍周期檢測部分42提供的 基本節(jié)拍周期，從基本節(jié)拍周期的2X倍數(shù)(...，1/8拍、1/4拍、1/2拍、 一拍、2拍、4拍、S拍...)中確定節(jié)奏。例如，將基本節(jié)拍周期乘以2或 1/2所獲得的值確定為節(jié)奏，其中將基本節(jié)拍周期乘以2或1/2使得該值能夠保持在估計節(jié)奏x2"2和估計節(jié)奏+21/2之間的范圍內(nèi)，在此估計節(jié)奏是根據(jù)一段音樂的特征量通過回歸分析的估計獲得的。例如，如在圖8中可見，節(jié)奏確定部分43將從基本節(jié)拍周期檢測部 分42提供的基本節(jié)拍周期與通過估計節(jié)奏+21/2所確定的周期彼此比較。 然后，如果基本節(jié)拍周期(在圖8的上部部分，由空心圓圈指示的基本節(jié) 拍周期)比通過估計節(jié)奏+21/2所確定的周期長，則節(jié)奏確定部分43將基 本節(jié)拍周期乘以1/2。此外，節(jié)奏確定部分43將從基本節(jié)拍周期檢測部分42提供的基本節(jié) 拍周期與通過估計節(jié)奏x2^所確定的周期彼此比較。然后，如果基本節(jié)拍 周期(在圖8的下部部分，由空心圓圈指示的基本節(jié)拍周期)比通過估計 節(jié)奏><21/2所確定的周期短，則節(jié)奏確定部分43將基本節(jié)拍周期乘以2。在乘以1/2或2，或者重復(fù)地乘以1/2或2直到結(jié)果值進(jìn)入估計節(jié)奏 ><21/2和估計節(jié)奏+21/2之間的范圍內(nèi)之后，節(jié)奏確定部分43將基本節(jié)拍周 期(由圖8中的實心圓圈指示的基本節(jié)拍周期)確定為節(jié)奏。應(yīng)注意，在基本節(jié)拍周期維持在估計節(jié)奏x2"2和估計節(jié)奏+21/2之間的 范圍內(nèi)的情況下，節(jié)奏確定部分43將基本節(jié)拍周期本身確定為節(jié)奏。節(jié)奏確定部分43將以這種方式確定的節(jié)奏提供到節(jié)奏校正部分45。節(jié)奏校正部分45利用起奏信息精細(xì)地校正由節(jié)奏確定部分43確定的 T奏。具體地，節(jié)奏校正部分45首先校正節(jié)拍的相位。具體地，如在圖9中可見，節(jié)奏校正部分45對節(jié)奏周期中每個節(jié)拍 范圍內(nèi)的整個一段音樂上的起奏信息求和，該節(jié)奏周期是根據(jù)起奏信息確 定的。例如，節(jié)奏校正部分45將整個一段音樂上的節(jié)奏周期中所確定的第 一節(jié)拍到最后節(jié)拍的各個范圍內(nèi)的起奏信息的第一樣本相加。然后，節(jié)奏 校正部分45將相加結(jié)果確定為節(jié)拍范圍內(nèi)的第一合計值。然后，節(jié)奏校 正部分45將整個一段音樂上的節(jié)奏周期中所確定的第一節(jié)拍到最后節(jié)拍 的各個范圍內(nèi)的起奏信息的第二樣本相加。然后，節(jié)奏校正部分45將相
加結(jié)果確定為節(jié)拍范圍內(nèi)的第二合計值。類似地，節(jié)奏校正部分45將整個一段音樂上節(jié)奏周期中所確定的第 一節(jié)拍到最后節(jié)拍的各個范圍內(nèi)的起奏信息的第三到最后的樣本的每一個相加。于是，節(jié)奏校正部分45將相加結(jié)果分別確定為節(jié)拍范圍內(nèi)的第一到最后的合計值。然后，節(jié)奏校正部分45移動與起奏信息相關(guān)的節(jié)奏周期的相位，并 類似地將每個節(jié)拍范圍的整個一段音樂上的起奏信息相加。節(jié)奏校正部分45將與起奏信息相關(guān)的節(jié)奏周期的相位校正為如下的相位利用該相位，可獲得通過移動與起奏信息相關(guān)的節(jié)奏周期的相位而獲得的顯示出最高值的一個合計值。換言之，節(jié)奏校正部分45將節(jié)拍位 置校正到獲得最大合計值的與起奏信息相關(guān)的節(jié)奏周期的位置。 此外，節(jié)奏校正部分45校正節(jié)奏。具體地，如在圖10中可見，節(jié)奏校正部分45將節(jié)奏周期緊縮或拉伸 預(yù)定的長度(其與周期相比足夠短)，然后將整個一段音樂上緊縮或拉伸 后的周期中的每個節(jié)奏周期的起奏信息相加。仍在此情況下，節(jié)奏校正部分45將整個一段音樂上節(jié)奏周期中所確 定的第一節(jié)拍到最后的節(jié)拍的各個范圍內(nèi)的起奏信息的第一到最后的樣本 相加。然后，節(jié)奏校正部分45將相加結(jié)果分別確定為節(jié)拍范圍內(nèi)第一到 最后的合計值。節(jié)奏校正部分45將節(jié)奏周期緊縮或拉伸預(yù)定的長度，并將緊縮或拉 伸后的節(jié)奏的每個周期的整個一段音樂上的起奏信息相加，從而確定節(jié)拍 范圍內(nèi)的第一到最后的合計值。節(jié)奏校正部分45將節(jié)奏的周期校正為如下的長度利用該長度，從 原始長度以及緊縮和拉伸后的節(jié)奏的周期長度之中，可獲得最大的合計 值。節(jié)奏校正部分45在必要時重復(fù)這樣的節(jié)拍相位校正和節(jié)奏校正，以 確定最終的節(jié)奏。例如，節(jié)奏校正部分45重復(fù)節(jié)拍相位校正和節(jié)奏校正 預(yù)定的次數(shù)，例如兩次，以確定最終的節(jié)奏。節(jié)奏校正部分45輸出表示最終確定的節(jié)奏的節(jié)拍信息。
以這種方式，節(jié)拍檢測部分21從聲音信號中檢測出每個節(jié)拍的位 置，并輸出表示聲音信號中的節(jié)拍位置的節(jié)拍信息。 現(xiàn)在，描述和弦判別部分24的配置。圖11示出和弦判別部分24的配置示例。參考圖11，所示出的和弦判 別部分24包含移位寄存器61、根音判別部分62、大調(diào)/小調(diào)判別部分 63、根音判別部分64、大調(diào)/小調(diào)判別部分65和概率計算部分66。移位寄存器61移位特征量，從而將特征量的基準(zhǔn)聲音改變?yōu)榱硪宦?音。這是因為從節(jié)拍特征量抽取部分23提供的每個節(jié)拍的和弦判別特征 量包含從中央去除的聲音信號中抽取的特征量，和從未去除中央分量的 原始聲音信號中抽取的特征量，以及以基準(zhǔn)聲音為基準(zhǔn)以音階順序排列的 指示不同音的聲音的能級的從中央去除的聲音信號中抽取的特征量，和從 未去除中央分量的原始聲音信號中抽取的特征量，這些基準(zhǔn)聲音是在聲音 信號的每個節(jié)拍的范圍內(nèi)與十二平均律的不同音的聲音相關(guān)的預(yù)定音的聲音移位寄存器61將移位了的特征量提供到根音判別部分62、大調(diào)/小調(diào) 判別部分63、根音判別部分64和大調(diào)/小調(diào)判別部分65，移位該特征量是 為了將特征量的基準(zhǔn)聲音改變?yōu)椴煌穆曇?。根音判別部分62根據(jù)每個節(jié)拍的和弦判別特征量之中的從中央去除 的聲音信號中抽取的特征量，判別基準(zhǔn)聲音是否是根音。更具體地，根音 判別部分62根據(jù)從節(jié)拍特征量抽取部分23提供的每個節(jié)拍的和弦判別特 征量之中的，從中央去除的聲音信號中抽取的特征量，判別每個特征量的 基準(zhǔn)聲音是否是根音。此外，根音判別部分62根據(jù)從中央去除的聲音信 號中抽取的并被移位寄存器61為了將每個基準(zhǔn)聲音改變?yōu)榱硪宦曇舳?位的特征量，判別移位了的特征量的基準(zhǔn)聲音是否是根音。例如，根音判別部分62輸出用于判別基準(zhǔn)聲音是否是根音的辨別函數(shù)。大調(diào)/小調(diào)判別部分63根據(jù)每個節(jié)拍的和弦判別特征量之中的從中央 去除的聲音信號中抽取的特征量，判別和弦是大調(diào)和弦還是小調(diào)和弦。更 具體地，大調(diào)/小調(diào)判別部分63根據(jù)從節(jié)拍特征量抽取部分23提供的每個
節(jié)拍的和弦判別特征量之中的，從中央去除的聲音信號中抽取的特征量， 判別從中抽取特征量的節(jié)拍范圍內(nèi)的和弦是大調(diào)和弦還是小調(diào)和弦。此 外，大調(diào)/小調(diào)判別部分63根據(jù)從中央去除的聲音信號中抽取的并為了將 每個基準(zhǔn)聲音改變?yōu)榱硪宦曇舳灰莆患拇嫫?1移位了的特征量，判別 從中抽取基準(zhǔn)聲音被移位之前的特征量的節(jié)拍范圍內(nèi)的和弦是大調(diào)和弦還 是小調(diào)和弦。例如，大調(diào)/小調(diào)判別部分63輸出用于判別和弦是大調(diào)和弦還是小調(diào) 和弦的辨別函數(shù)。根音判別部分64根據(jù)每個節(jié)拍的和弦判別特征量之中的，從未去除 中央分量的原始聲音信號中抽取的特征量，判別基準(zhǔn)聲音是否是根音。更 具體地，根音判別部分64根據(jù)從節(jié)拍特征量抽取部分23提供的每個節(jié)拍 的和弦判別特征量之中的，從未去除中央分量的原始聲音信號中抽取的特 征量，判別特征量的基準(zhǔn)聲音是否是根音。此外，根音判別部分64根據(jù) 從未去除中央分量的原始聲音信號中抽取的并且為了將每個基準(zhǔn)聲音改變 為另一聲音而移位了的特征量，判別移位了的特征量的基準(zhǔn)聲音是否是根例如，根音判別部分64輸出用于辨別基準(zhǔn)聲音是否是根音的辨別函數(shù)。大調(diào)/小調(diào)判別部分65根據(jù)每個節(jié)拍的和弦判別征量之中的，從未去 除中央分量的原始聲音信號中抽取的特征量，判別和弦是大調(diào)和弦還是小 調(diào)和弦。更具體地，大調(diào)/小調(diào)判別部分65根據(jù)從節(jié)拍特征量抽取部分23 提供的每個節(jié)拍的和弦判別特征量之中的，從未去除中央分量的原始聲音 信號中抽取的特征量，判別從中抽取特征量的節(jié)拍范圍內(nèi)的和弦是大調(diào)和 弦還是小調(diào)和弦。此外，大調(diào)/小調(diào)判別部分65根據(jù)從未去除中央分量的 原始聲音信號中抽取的并為了將基準(zhǔn)聲音改變?yōu)榱硪宦曇舳灰莆涣说奶?征量，判別從中抽取移位之前的特征量的節(jié)拍范圍內(nèi)的和弦是大調(diào)和弦還 是小調(diào)和弦。例如，大調(diào)/小調(diào)判別部分65輸出用于判別和弦是大調(diào)和弦還是小調(diào) 和弦的辨別函數(shù)。
概率計算部分66根據(jù)從根音判別部分62輸出的辨別函數(shù)或從根音判 別部分64輸出的辨別函數(shù)，計算基準(zhǔn)聲音是根音的概率。此外，概率計 算部分66根據(jù)從大調(diào)/小調(diào)判別部分63輸出的辨別函數(shù)或從大調(diào)/小調(diào)判 別部分65輸出的辨別函數(shù)，計算和弦是大調(diào)和弦的概率以及和弦是小調(diào) 和弦的概率。和弦判別部分24根據(jù)基準(zhǔn)聲音是根音的概率、和弦是大調(diào)和弦的概 率及和弦是小調(diào)和弦的概率，判別最終的和弦，并輸出判別出的最終和 弦?，F(xiàn)在，參考圖12的流程圖描述信號處理設(shè)備11的和弦判別過程。首 先在步驟Sll，節(jié)拍檢測部分21檢測節(jié)拍。具體地，在歩驟Sll，節(jié)拍檢 測部分21執(zhí)行在上文中參考圖3到圖IO所描述的過程，從而從聲音信號 即一段音樂的信號中檢測聲音信號中每個節(jié)拍的位置。然后，節(jié)拍檢測部 分21將表示聲音信號中每個節(jié)拍的位置的節(jié)拍信息提供到節(jié)拍特征量抽 取部分23。在步驟S12，中央去除部分22從立體聲信號形式的聲音信號中去除中 央分量，并將中央去除的聲音信號提供到節(jié)拍特征量抽取部分23，該中央 分量是位于左和右之間的中央的聲音分量。例如，如在圖13中可見，在步驟S12，中央去除部分22確定立體聲 信號形式的聲音信號內(nèi)的一個聲道的信號與另一聲道的信號之間的差值， 從而從聲音信號中去除中央分量。更具體地，中央去除部分22從左聲道 信號中減去右聲道信號，該左聲道信號包含左分量L (位于左側(cè)的聲音分 量)和中央分量C (位于聲音信號內(nèi)左和右聲道之間的中央的聲音分 量)，該右聲道信號包含右分量R (位于右側(cè)的聲音分量)和中央分量C (位于左和右聲道之間的中央的聲音分量)。從而，中央去除部分22產(chǎn) 生了根據(jù)從左分量L中減去右分量R的減法結(jié)果而形成的去除了中央分量 C的中央去除的聲音信號。此外，例如，在步驟S12，中央去除部分22將立體聲信號形式的聲音 信號劃分為預(yù)定數(shù)目的頻帶。然后，如果任一頻帶中的一個聲道的信號相 位與另一聲道的信號相位之間的差值小于預(yù)先確定的閾值，則中央去除部
分22遮蔽(mask)該頻帶中的聲音信號以從聲音信號中去除中央分量。在此情況下，如在圖14中可見，中央去除部分22包含DFT (離散傅 立葉變換)濾波器組81、另一 DFT濾波器組82、遮蔽部分83、另外的 DFT濾波器組84和另外的DFT濾波器組85。DFT濾波器組81將離散傅立葉變換的處理應(yīng)用到左聲道信號以產(chǎn)生 指示由DFT濾波器組81產(chǎn)生的多頻帶信號中多個頻帶頻譜的多頻帶信 號，該左聲道信號包含作為位于左側(cè)的聲音分量的左分量L，和作為位于 聲音信號內(nèi)的左和右聲道之間的中央的聲音分量的中央分量C。 DFT濾波 器組81將所產(chǎn)生的多頻帶信號提供到遮蔽部分83。DFT濾波器組82將離散傅立葉變換的處理應(yīng)用到右聲道信號以產(chǎn)生 指示多個頻帶的頻譜的多頻帶信號，該右聲道信號包含作為位于右側(cè)的聲 音分量的右分量R，和作為位于聲音信號內(nèi)的左和右聲道之間的中央的聲 音分量的中央分量C。 DFT濾波器組82將所產(chǎn)生的多頻帶信號提供到遮 蔽部分83。遮蔽部分83針對每個頻帶，將從DFT濾波器組81提供的多頻帶信號 的相位與從DFT濾波器組82提供的多頻帶信號的相位彼此比較。然后， 如果從DFT濾波器組81提供的多頻帶信號的相位與從DFT濾波器組82 提供的多頻帶信號的相位之間的差值小于預(yù)先確定的閾值，則遮蔽部分 遮蔽從DFT濾波器組81提供的多頻帶信號內(nèi)的該頻帶中的信號，并遮蔽 從DFT濾波器組82提供的多頻帶信號內(nèi)的該頻帶中的信號。遮蔽部分83將從DFT濾波器組81提供的包含經(jīng)遮蔽頻帶的信號的多 頻帶信號提供到DFT濾波器組84。此外，遮蔽部分83將從DFT濾波器組 82提供的包含經(jīng)遮蔽頻帶的信號的多頻帶信號提供到DFT濾波器組85。DFT濾波器組84將離散傅立葉逆變換的處理應(yīng)用到從遮蔽部分83提 供的包含經(jīng)遮蔽頻帶的信號的多頻帶信號，以產(chǎn)生去除了中央分量C并且 僅包含左分量L的信號，該中央分量C是位于左和右聲道之間的中央的聲 音分量，該左分量L是位于左側(cè)的聲音分量。DFT濾波器組84輸出僅包 含左分量L的信號。DFT濾波器組85將離散傅立葉逆變換的處理應(yīng)用到從遮蔽部分83提供的包含經(jīng)遮蔽頻帶的信號的多頻帶信號，以產(chǎn)生去除了中央分量C并且 僅包含右分量R的信號，該中央分量C是位于左和右聲道之間的中央的聲音分量，該右分量R是位于右側(cè)的聲音分量。DFT濾波器組85輸出僅包 含右分量R的信號。此外，例如，如在圖15中可見，可根據(jù)聲音信號的多個八度音中十 二平均律的不同音的12個聲音的能級，來確定中央去除的聲音信號。具體的，可采取以下措施。具體地，在步驟S12，中央去除部分22將 聲音信號的左和右聲道信號的每一個劃分為多個八度音的分量，并確定各 個八度音中十二平均律的不同音的12個聲音的能級。然后，中央去除部 分22對各個八度音中的每個聲音執(zhí)行如下的減法從根據(jù)左聲道信號確 定的能級中減去根據(jù)右聲道信號確定的能級。然后，中央去除部分22確 定由該減法結(jié)果的絕對值組成的信號，并將所確定的信號確定為中央去除 的聲音信號。應(yīng)注意，在此情況下，由于在抽取和弦時基本信號是重要的，所以使 用如下的措施對于包含基本信號的頻帶，不計算左聲道信號與右聲道信 號之間的差值。聲音信號常常包含在中央分量呈現(xiàn)較高能量的發(fā)音線(vocal line)或 打擊樂器的樂器聲音分量。因此，為了能夠以更高的準(zhǔn)確度確定和弦，從立體聲信號形式的聲音 信號中去除中央分量。將如下的中央去除的聲音信號作為示例來給出以下示例，該中央去除 的聲音信號指示左聲道信號和右聲道信號之間的各個八度音中十二平均律 的不同音的12個聲音的能量的差值的絕對值。返回參考圖12，在步驟S13，節(jié)拍特征量抽取部分23從原始聲音信 號中抽取每個節(jié)拍的和弦判別特征量。具體地，在步驟S13，節(jié)拍特征量 抽取部分23從未去除中央分量的聲音信號中抽取表示每個節(jié)拍范圍內(nèi)十 二平均律的不同音的每個聲音的特性的特征量。在步驟S14，節(jié)拍特征量抽取部分23從去除了中央分量的中央去除的 聲音信號中抽取每個節(jié)拍的和弦判別特征量。具體地，在步驟S14，節(jié)拍
特征量抽取部分23從去除了中央分量的聲音信號中抽取表示每個節(jié)拍范 圍內(nèi)十二平均律的不同音的聲音的特性的特征量。在步驟S13和S14，節(jié)拍特征量抽取部分23基于由節(jié)拍檢測部分21 檢測到的表示節(jié)拍位置的節(jié)拍信息，在每個節(jié)拍的范圍內(nèi)抽取去除了中央 分量的聲音信號和未去除中央分量的聲音信號的特征量。如在圖17中可見，在以下描述的步驟S15，在每個節(jié)拍的和弦判別過 程中根據(jù)每個節(jié)拍范圍內(nèi)的特性判別和弦。在步驟S13和S14，抽取了將 要用于在聲音信號的每個節(jié)拍的范圍內(nèi)判別和弦的聲音信號的每個節(jié)拍范 圍內(nèi)的特征量。在此，將描述從聲音信號的節(jié)拍范圍中抽取特征量的細(xì)節(jié)，該聲音信 號可能是去除了中央分量的聲音信號，或是未去除中央分量的聲音信號。首先，節(jié)拍特征量抽取部分23將未去除中央分量的聲音信號的右聲 道信號和左聲道信號劃分為多個八度音的分量。然后，節(jié)拍特征量抽取部 分23確定每個八度音中十二平均律的不同音的12個聲音的每一個的能 級。例如，對于八度音的每個聲音，節(jié)拍特征量抽取部分23將根據(jù)左聲 道信號確定的能級和根據(jù)右聲道信號確定的能級相加。通過這些處理，以指示左聲道信號和右聲道信號之間的八度音中十二 平均律的不同音的12個聲音的能級的差值的絕對值的形式，未去除中央 分量的聲音信號被轉(zhuǎn)換為類似于中央去除的聲音信號的八度音中十二平均 律的不同音的12個聲音的能級。然后，如在圖18中可見，節(jié)拍特征量抽取部分23基于由節(jié)拍信息指 示的節(jié)拍位置，從去除了中央分量的聲音信號和未去除中央分量的聲音信 號(這兩種聲音信號都是以八度音中十二平均律的不同音的12個聲音的 能級的形式)之一中僅裁切從預(yù)定節(jié)拍位置到下一節(jié)拍位置的節(jié)拍范圍內(nèi) 的信號。節(jié)拍特征量抽取部分23按照時間平均由所裁切節(jié)拍范圍內(nèi)的信號指 示的能級。因此，如在圖18的右側(cè)部分可見，八度音中十二平均律的不 同音的12個聲音的能級被確定。此外，如在圖19中可見，節(jié)拍特征量抽取部分23對例如7個八度音 的十二平均律的不同音的12個聲音的能級進(jìn)行加權(quán)。在此情況下，節(jié)拍 特征量抽取部分23使用預(yù)先確定的用于八度音中十二平均律的不同音的12個聲音的各個聲音的權(quán)重來對聲音的能級進(jìn)行加權(quán)。然后，例如，節(jié)拍特征量抽取部分23將7個獨立八度音中的相同聲 音名稱的聲音的能級相加，以確定由各個聲音名稱指定的12個聲音的能 級。節(jié)拍特征量抽取部分23以聲音名稱的音階順序排列12個聲音的能 級，從而產(chǎn)生以音階順序排列的指示聲音的能級的特征量。更具體地，例如，節(jié)拍特征量抽取部分23將經(jīng)加權(quán)的能級之中的聲 音C1、 C2、 C3、 C4、 C5、 C6和C7的能級相加，從而確定聲音名稱為C 的聲音的能級。此外，節(jié)拍特征量抽取部分23將經(jīng)加權(quán)的能級之中的聲 音C#l、 C#2、 C#3、 C#4、C#5、 C#6和C#7的能級相加，從而確定聲音 名稱為C弁的聲音的能級。類似地，節(jié)拍特征量抽取部分23將八度音01到07的聲音D、 D#、 E、 F、 F#、 G、 G#、 A、 A弁和B的能級相加，從而分別確定聲音名稱為 D、 D#、 E、 F、 F#、 G、 G#、 A、 A弁和B的聲音的能級。節(jié)拍特征量抽取部分23產(chǎn)生如下的特征量其是以音階順序排列的 指示聲音名稱為C、 C弁、D、 D弁、E、 F、 F#、 G、 G#、 A、 A弁和B的聲音 的能級的數(shù)據(jù)。以這種方式，節(jié)拍特征量抽取部分23產(chǎn)生聲音信號的節(jié)拍范圍內(nèi)的 特征量，該聲音信號是去除了中央分量的聲音信號和未去除中央分量的聲 音信號之一。應(yīng)注意，節(jié)拍特征量抽取部分23產(chǎn)生將要被用于判別根音的特征量 (在下文中稱作原始信號根音判別特征量)和將要被用于判別和弦是大調(diào) 和弦還是小調(diào)和弦的另一特征量(在下文中稱作原始信號大調(diào)/小調(diào)判別特 征量)，作為在未去除中央分量的聲音信號的節(jié)拍范圍內(nèi)的每個節(jié)拍的和 弦判別特征量。在產(chǎn)生原始信號根音判別特征量中使用的對聲音的能級進(jìn)行加權(quán)的權(quán) 重，與在產(chǎn)生原始信號大調(diào)/小調(diào)判別特征量中使用的對聲音的能級進(jìn)行加 權(quán)的權(quán)重彼此不同。
節(jié)拍特征量抽取部分23產(chǎn)生，作為在去除了中央分量的聲音信號的 節(jié)拍范圍內(nèi)的每個節(jié)拍的和弦判別特征量的，將要被用于判別根音的特征 量(在下文中稱作中央去除的根音判別特征量)和將要被用于判別和弦是 大調(diào)和弦還是小調(diào)和弦的另一特征量(在下文中稱作中央去除的大調(diào)/小調(diào) 判別特征量)。在產(chǎn)生中央去除的根音判別特征量中使用的對聲音的能級進(jìn)行加權(quán)的 權(quán)重，與在產(chǎn)生中央去除的大調(diào)/小調(diào)判別特征量中使用的對聲音的能級進(jìn) 行加權(quán)的權(quán)重彼此不同。以這種方式，如在圖20中可見，節(jié)拍特征量抽取部分23產(chǎn)生作為每 個節(jié)拍的和弦判別特征量的原始信號根音判別特征量、原始信號大調(diào)/小調(diào) 判別特征量、中央去除的根音判別特征量和中央去除的大調(diào)/小調(diào)判別特征返回參考圖12，在歩驟S15，和弦判別部分24執(zhí)行每個節(jié)拍的和弦 判別過程，然后和弦判別過程結(jié)束。圖21示出每個節(jié)拍的和弦判別過程的示例的細(xì)節(jié)。參考圖21，在步驟S31,和弦判別部分24從原始聲音信號獲取每個 節(jié)拍的和弦判別特征量。具體地，和弦判別部分24獲取從節(jié)拍特征量抽 取部分23提供的每個節(jié)拍的和弦判別特征量的原始信號根音判別特征量 和原始信號大調(diào)/小調(diào)判別特征量。在步驟S32，根音判別部分64基于原始信號根音判別特征量執(zhí)行根音 判別。例如，在步驟S32，根音判別部分64根據(jù)原始信號根音判別特征量 判別基準(zhǔn)聲音是否是根音，該原始信號根音判別特征量指示以基準(zhǔn)聲音為 基準(zhǔn)以音階順序排列的音的各個聲音的能級，該基準(zhǔn)聲音是預(yù)定音的聲 音。在此情況下，根音判別部分64輸出用于判別基準(zhǔn)聲音是否是根音的 辨別函數(shù)。具體地，例如，在步驟S32，根音判別部分64根據(jù)原始信號根音判別 特征量，判別是原始信號根音判別特征量的第一數(shù)據(jù)的聲音的基準(zhǔn)聲音是 否是根音，并輸出辨別函數(shù)。在步驟S33，概率計算部分66將根音判別部分64的輸出值轉(zhuǎn)換為概
率。具體地，在步驟S33，概率計算部分66將來自根音判別部分64的用于判別基準(zhǔn)聲音是否是根音的辨別函數(shù)轉(zhuǎn)換為概率。在步驟S34，大調(diào)/小調(diào)判別部分65基于原始信號大調(diào)/小調(diào)判別特征 量，判別和弦是大調(diào)和弦還是小調(diào)和弦。例如，在步驟S34，大調(diào)/小調(diào)判 別部分65根據(jù)原始聲音大調(diào)/小調(diào)判別特征量判別和弦是大調(diào)和弦還是小 調(diào)和弦，該原始聲音大調(diào)/小調(diào)判別特征量指示以基準(zhǔn)聲音(其是預(yù)定音的 聲音)為基準(zhǔn)以音階順序排列的音的聲音的能級。在此情況下，大調(diào)/小調(diào) 判別部分65輸出用于辨別和弦是大調(diào)和弦還是小調(diào)和弦的辨別函數(shù)。在步驟S35，概率計算部分66將大調(diào)/小調(diào)判別部分65的輸出值轉(zhuǎn)換 為概率。具體地，在步驟S35，概率計算部分66將大調(diào)/小調(diào)判別部分65 的用于判別和弦是大調(diào)和弦還是小調(diào)和弦的辨別函數(shù)轉(zhuǎn)換為概率。在步驟S36,和弦判別部分24根據(jù)在步驟S33確定的概率和在步驟 S35確定的概率，確定當(dāng)前根音是大調(diào)和弦的音以及是小調(diào)和弦的音的概在步驟S37,移位寄存器61移位每個節(jié)拍的和弦判別特征量。 在步驟S38，和弦判別部分24判斷從步驟S32到步驟S38的過程是否 被重復(fù)了 12次。如果其判斷該過程尚未被執(zhí)行12次，則處理返回步驟 S32，從而利用移位了的每個節(jié)拍的和弦判別特征量，重復(fù)從步驟S32到 步驟S38的過程。如圖22所示，和弦判別部分24相繼地將根音假設(shè)為從C到B以移位 和弦判別特征量，從而所假設(shè)的根音數(shù)據(jù)到達(dá)頂部，然后相繼地判別所假 設(shè)的根音是大調(diào)和弦的音的概率，以及所假設(shè)的根音是小調(diào)和弦的音的概率。例如，和弦判別部分24使用原始信號根音判別特征量和原始信號大調(diào) /小調(diào)判別特征量(以按音階順序排列的表示12個不同聲音名稱的聲音的 能級的數(shù)據(jù)的形式)，來判別和弦是大調(diào)和弦的概率，其中在預(yù)先確定的 位置處排列的能級的聲音是根音，該預(yù)先確定的位置例如是圖22中用斜 線指示的位置，并且和弦判別部分24判別和弦是小調(diào)和弦的概率，其中 在該位置處排列的能級的聲音是根音。27
例如，在如下的情況下在原始信號根音判別特征量和原始信號大調(diào)/小調(diào)判別特征量中，表示聲音名稱為C、 C#、 D、 D#、 E、 F、 F#、 G、 G#、 A、八#和B的聲音的能級的數(shù)據(jù)以此順序排列，和弦判別部分24確 定由圖22中斜線指示的排列在和弦判別特征量頂部的能級的聲音C是大 調(diào)和弦的概率，并確定聲音C是小調(diào)和弦的概率。移位寄存器61將原始信號根音判別特征量和原始信號大調(diào)/小調(diào)判別 特征量中以音階順序排列的表示12個不同聲音名稱的聲音的能級的數(shù)據(jù) 的排列進(jìn)行循環(huán)地移位，即輪轉(zhuǎn)地移位。例如，在如下的情況下，即在原 始信號根音判別特征量和原始信號大調(diào)/小調(diào)判別特征量中，由圖22中斜 線指示的排列在頂部的能級的聲音是C，并且指示聲音名稱為C、 C#、 D、 D#、 E、 F、 F#、 G、 G#、 A、 A弁和B的聲音的能級的數(shù)據(jù)以此順序 排列，移位寄存器61移位原始信號根音判別特征量和原始信號大調(diào)/小調(diào) 判別特征量中指示能級的數(shù)據(jù)的排列，從而指示聲音名稱為C#、 D、 D#、 E、 F、 F#、 G、 G#、 A、 A#、 B和C的聲音的能級的數(shù)據(jù)以此順序排 列。在此情況下，由圖22中斜線指示的置于和弦判別特征量頂部的能級 的聲音是C弁。和弦判別部分24根據(jù)移位了的原始信號根音判別特征量和原始信號大 調(diào)/小調(diào)判別特征量，確定和弦是C弁的大調(diào)和弦的概率及和弦是C弁的小調(diào) 和弦的概率，其中所述移位使得指示聲音名稱為C#、 D、 D#、 E、 F、 F#、 G、 G#、 A、 A#、 B和C的聲音的能級的數(shù)據(jù)以此順序排列。通過重復(fù)移位原始信號根音判別特征量和原始信號大調(diào)/小調(diào)判別特征 量中的指示聲音的能級的數(shù)據(jù)的排列的過程，來確定和弦是排列在預(yù)先確 定的位置(例如在和弦判別特征量的頂部的能級的聲音)的根音為基準(zhǔn)聲 音的大調(diào)和弦的概率，并確定和弦是根音為基準(zhǔn)聲音的小調(diào)和弦的概率， 和弦判別部分24確定和弦是D的大調(diào)和弦的概率及和弦是D的小調(diào)和弦 的概率，到和弦是B的大調(diào)和弦的概率及和弦是B的小調(diào)和弦的概率。現(xiàn)詳細(xì)描述上述過程。具體地，在圖21中所示的步驟S32中，根音判 別部分64根據(jù)指示以基準(zhǔn)聲音(其是預(yù)定音的聲音)為基準(zhǔn)以音階順序 排列的音的聲音的能級的原始信號根音判別特征量，判別基準(zhǔn)聲音是否是
根音。然后，根音判別部分64輸出用于判別基準(zhǔn)聲音是否是根音的辨別 函數(shù)。在步驟S33，概率計算部分66將來自根音判別部分64的用于判別基 準(zhǔn)聲音是否是根音的辨別函數(shù)轉(zhuǎn)換為概率，以確定基準(zhǔn)聲音是根音的概率 R。然后在步驟S34，大調(diào)/小調(diào)判別部分65根據(jù)指示以基準(zhǔn)聲音(其是 預(yù)定音的聲音)為基準(zhǔn)以音階順序排列的音的聲音的能級的原始信號大調(diào)/ 小調(diào)判別特征量，判別和弦是大調(diào)和弦還是小調(diào)和弦。然后，大調(diào)/小調(diào)判 別部分65輸出用于判別和弦是大調(diào)和弦還是小調(diào)和弦的辨別函數(shù)。在步驟S35，概率計算部分66將來自大調(diào)/小調(diào)判別部分65的用于判 別和弦是大調(diào)和弦還是小調(diào)和弦的辨別函數(shù)轉(zhuǎn)換為概率，以確定和弦是大 調(diào)和弦的概率Maj及和弦是小調(diào)和弦的概率Min。和弦判別部分24將概率R與概率Maj相乘，以計算出和弦是根音為 基準(zhǔn)聲音的大調(diào)和弦的概率。此外，和弦判別部分24將概率R與概率 Min相乘，以計算出和弦是根音為基準(zhǔn)聲音的小調(diào)和弦的概率。應(yīng)注意，如從示出用于判別和弦是大調(diào)和弦還是小調(diào)和弦的辨別函數(shù) 的輸出值的示例的圖24中可見，因為辨別函數(shù)的輸出值是不同于概率的 連續(xù)值，所以在將辨別函數(shù)的輸出值轉(zhuǎn)換為概率時，概率計算部分66使 用正態(tài)分布或GMM (高斯混合模型)來估計與辨別函數(shù)的輸出值相對應(yīng) 的各個狀態(tài)的概率。因此，如在圖25中可見，和弦判別部分24根據(jù)原始信號根音判別特 征量和原始信號大調(diào)/小調(diào)判別特征量，確定節(jié)拍范圍內(nèi)的和弦是C的大調(diào) 和弦的概率及和弦是C的小調(diào)和弦的概率，到和弦是B的大調(diào)和弦的概率 及和弦是B的小調(diào)和弦的概率。具體地，和弦判別部分24根據(jù)原始信號 根音判別特征量和原始信號大調(diào)/小調(diào)判別特征量，確定和弦是C的大調(diào)和 弦的概率、和弦是C的小調(diào)和弦的概率、和弦是C弁的大調(diào)和弦的概率、 和弦是C弁的小調(diào)和弦的概率、和弦是D的大調(diào)和弦的概率、和弦是D的 小調(diào)和弦的概率、和弦是D弁的大調(diào)和弦的概率、和弦是D弁的小調(diào)和弦的 概率、和弦是E的大調(diào)和弦的概率、和弦是E的小調(diào)和弦的概率、和弦是 、和弦是F的小調(diào)和弦的概率、和弦是F弁的大調(diào)和弦的概率、和弦是F弁的小調(diào)和弦的概率、和弦是G的大調(diào)和弦的概率、和 弦是G的小調(diào)和弦的概率、和弦是G弁的大調(diào)和弦的概率、和弦是G弁的小 調(diào)和弦的概率、和弦是A的大調(diào)和弦的概率、和弦是A的小調(diào)和弦的概 率、和弦是A弁的大調(diào)和弦的概率、和弦是A弁的小調(diào)和弦的概率、和弦是 B的大調(diào)和弦的概率以及和弦是B的小調(diào)和弦的概率。返回參考圖21，如果在步驟S38判斷從步驟S32到S38的過程已經(jīng)被 重復(fù)了12次，則處理前進(jìn)到步驟S39。在步驟S39,和弦判別部分24從去除了中央分量的聲音信號中獲取每 個節(jié)拍的和弦判別特征量。具體地，和弦判別部分24獲取從節(jié)拍特征量 抽取部分23提供的每個節(jié)拍的和弦判別特征量的中央去除的根音判別特 征量和中央去除的大調(diào)/小調(diào)判別特征量。在步驟S40，根音判別部分62基于中央去除的根音判別特征量執(zhí)行根 音判別。例如，在步驟S40，根音判別部分62根據(jù)中央去除的根音判別特 征量判別基準(zhǔn)聲音是否是根音，該中央去除的根音判別特征量指示以基準(zhǔn) 聲音(其是預(yù)定音的聲音)為基準(zhǔn)以音階順序排列的音的各個聲音的能 級。在此情況下，根音判別部分62輸出用于判別基準(zhǔn)聲音是否是根音的 辨別函數(shù)。在步驟S41，概率計算部分66將根音判別部分62的輸出值轉(zhuǎn)換為概 率。具體地，在步驟S41，概率計算部分66將來自根音判別部分62的用 于判別基準(zhǔn)聲音是否是根音的辨別函數(shù)轉(zhuǎn)換為概率。在步驟S42，大調(diào)/小調(diào)判別部分63基于中央去除的大調(diào)/小調(diào)判別特 征量，判別和弦是大調(diào)和弦還是小調(diào)和弦。例如，在歩驟S42，大調(diào)/小調(diào) 判別部分63根據(jù)中央去除的大調(diào)/小調(diào)判別特征量判別和弦是大調(diào)和弦或 者是小調(diào)和弦，該中央去除的大調(diào)/小調(diào)判別特征量指示以基準(zhǔn)聲音(其是 預(yù)定音的聲音)為基準(zhǔn)以音階順序排列的音的聲音的能級。在此情況下， 大調(diào)/小調(diào)判別部分63輸出用于辨別和弦是大調(diào)和弦還是小調(diào)和弦的辨別 函數(shù)。在步驟S43，概率計算部分66將大調(diào)/小調(diào)判別部分63的輸出值轉(zhuǎn)換 為概率。具體地，在步驟S43，概率計算部分66將大調(diào)/小調(diào)判別部分63 的用于判別和弦是大調(diào)和弦還是小調(diào)和弦的辨別函數(shù)轉(zhuǎn)換為概率。在步驟S44，和弦判別部分24根據(jù)在步驟S41確定的概率及在歩驟 S43確定的概率，確定當(dāng)前根音是大調(diào)和弦的音以及是小調(diào)和弦的音的概"在步驟S45，移位寄存器61移位每個節(jié)拍的和弦判別特征量。在步驟S46，和弦判別部分24判斷從步驟S40到步驟S45的過程是否 被重復(fù)了 12次。如果其判斷該過程尚未被執(zhí)行12次，則處理返回步驟 S40，從而利用移位了的每個節(jié)拍的和弦判別特征量，重復(fù)從步驟S40到 步驟S45的過程。如在圖26中可見，通過從步驟S31到步驟S46的過程，與從根據(jù)原始 信號根音判別特征量和原始信號大調(diào)/小調(diào)判別特征量確定的節(jié)拍范圍內(nèi)的 和弦是C的大調(diào)和弦的概率及和弦是C的小調(diào)和弦的概率，到和弦是B的 大調(diào)和弦的概率及和弦是B的小調(diào)和弦的概率相分別地，根據(jù)中央去除的 根音判別特征量和中央去除的大調(diào)/小調(diào)判別特征量確定出節(jié)拍范圍內(nèi)的和 弦是C的大調(diào)和弦的概率及和弦是C的小調(diào)和弦的概率，到和弦是B的大 調(diào)和弦的概率及和弦是B的小調(diào)和弦的概率。以這種方式，通過根據(jù)各種特性確定的和弦概率的綜合判別，確定了 各個節(jié)拍范圍內(nèi)的和弦。返回參考圖21，如果在步驟S46判斷從步驟S40到S45的過程己經(jīng)被 重復(fù)了12次，則處理前進(jìn)到步驟S47。在步驟S47,和弦判別部分24將具有最高概率的和弦判別為正確的和 弦。具體地，和弦判別部分24從如下的概率之中將具有最高概率的和弦 判別為正確的和弦根據(jù)原始信號根音判別特征量和原始信號大調(diào)/小調(diào)判 別特征量確定的，節(jié)拍范圍內(nèi)的和弦是C的大調(diào)和弦的概率及和弦是C的 小調(diào)和弦的概率，到和弦是B的大調(diào)和弦的概率及和弦是B的小調(diào)和弦的 概率，以及根據(jù)中央去除的根音判別特征量和中央去除的大調(diào)/小調(diào)判別特 征量確定的，節(jié)拍范圍內(nèi)的和弦是C的大調(diào)和弦的概率及和弦是C的小調(diào) 和弦的概率，到和弦是B的大調(diào)和弦的概率及和弦是B的小調(diào)和弦的概
此外，和弦判別部分24將具有最高平均概率的和弦判別為正確的和 弦。具體地，和弦判別部分24將具有如下兩種概率之中的最高平均概率 的和弦判別為正確的和弦根據(jù)原始信號根音判別特征量和原始信號大調(diào)/ 小調(diào)判別特征量確定的、節(jié)拍范圍內(nèi)的和弦是C的大調(diào)和弦的概率及和弦是C的小調(diào)和弦的概率，到和弦是B的大調(diào)和弦的概率及和弦是B的小調(diào)和弦的概率，與根據(jù)中央去除的根音判別特征量和中央去除的大調(diào)/小調(diào)判別特征量確定的、從節(jié)拍范圍內(nèi)的和弦是c的大調(diào)和弦的概率及和弦是c的小調(diào)和弦的概率，到和弦是B的大調(diào)和弦的概率及和弦是B的小調(diào)和弦 的概率。例如，對于從和弦是C的大調(diào)和弦的概率及和弦是C的小調(diào)和弦 的概率，到和弦是B的大調(diào)和弦的概率及和弦是B的小調(diào)和弦的概率的每 一個概率，和弦判別部分24確定根據(jù)原始信號根音判別特征量和原始信 號大調(diào)/小調(diào)判別特征量確定的概率與根據(jù)中央去除的根音判別特征量和中 央去除的大調(diào)/小調(diào)判別特征量確定的概率的平均值。然后，和弦判別部分 24將具有最高平均概率(其是從而被確定的平均值)的和弦判別為正確的 和弦。在步驟S48，和弦判別部分24將正確的和弦作為每個節(jié)拍的和弦而輸 出。因此，處理結(jié)束。應(yīng)注意，在此情況下，和弦判別部分24將和弦的 和弦名稱作為每個節(jié)拍的和弦而輸出。以這種方式，可從聲音信號中準(zhǔn)確地確定一段音樂的和弦?；蛘?，可將和弦判別部分24配置為其根據(jù)指示以音階順序排列的音的 聲音的能級的特征量來判別根音，然后判別和弦是大調(diào)和弦還是小調(diào)和 弦，而無需確定概率。圖27示出和弦判別部分24的另一配置示例，在此情況下，和弦判別 部分24根據(jù)指示以音階順序排列的音的聲音的能級的特征量判別根音， 然后判別和弦是大調(diào)和弦還是小調(diào)和弦，而無需確定概率。和弦判別部分24包含正確和弦判別部分91 。正確和弦判別部分91根據(jù)原始信號根音判別特征量和原始信號大調(diào)/ 小調(diào)判別特征量，以及中央去除的根音判別特征量和中央去除的大調(diào)/小調(diào)
判別特征量來判別根音，并判別和弦是大調(diào)和弦還是小調(diào)和弦。例如，正 確和弦判別部分91根據(jù)原始信號根音判別特征量和原始信號大調(diào)/小調(diào)判 別特征量，以及中央去除的根音判別特征量和中央去除的大調(diào)/小調(diào)判別特征量，直接輸出指示正確和弦的索引(index)。具體地，正確和弦判別部分91根據(jù)原始信號根音判別特征量和原始信 號大調(diào)/小調(diào)判別特征量，以及中央去除的根音判別特征量和中央去除的大 調(diào)/小調(diào)判別特征量，判別基準(zhǔn)聲音是否是根音，并判別和弦的類型，即至 少判別和弦是大調(diào)和弦還是小調(diào)和弦。圖28示出由正確和弦判別部分91形成的和弦判別部分24的每個節(jié)拍 的和弦判別過程的另一示例的細(xì)節(jié)。在步驟S61,和弦判別部分24從節(jié)拍特征量抽取部分23獲取和弦判 別特征量，其包含每個節(jié)拍的原始信號根音判別特征量和原始信號大調(diào)/小 調(diào)判別特征量，以及中央去除的根音判別特征量和中央去除的大調(diào)/小調(diào)判 別特征量。在步驟S62，和弦判別部分24的正確和弦判別部分91判別正確的和 弦。例如，在步驟S62，正確和弦判別部分91從如下的和弦之中判別指示 節(jié)拍范圍正確的和弦的正確和弦C的大調(diào)和弦、C的小調(diào)和弦、C弁的大 調(diào)和弦、C存的小調(diào)和弦、D的大調(diào)和弦、D的小調(diào)和弦、D弁的大調(diào)和弦、 D弁的小調(diào)和弦、E的大調(diào)和弦、E的小調(diào)和弦、F的大調(diào)和弦、F的小調(diào)和 弦、F弁的大調(diào)和弦、F弁的小調(diào)和弦、G的大調(diào)和弦、G的小調(diào)和弦、G弁的 大調(diào)和弦、G弁的小調(diào)和弦、A的大調(diào)和弦、A的小調(diào)和弦、A弁的大調(diào)和 弦、A弁的小調(diào)和弦、B的大調(diào)和弦、B的小調(diào)和弦。在步驟S63，和弦判別部分24將正確的和弦作為每個節(jié)拍的和弦而輸 出，然后處理結(jié)束。仍在此情況下，和弦判別部分24可將和弦的和弦名 稱作為每個節(jié)拍的和弦而輸出?，F(xiàn)在，描述用于產(chǎn)生和弦判別部分24的基于特征量的學(xué)習(xí)。圖29示出信號處理設(shè)備101的配置示例，信號處理設(shè)備101執(zhí)行用于 產(chǎn)生和弦判別部分24的基于特征量的學(xué)習(xí)。參考圖29，所示出的信號處理設(shè)備101包含與在上文中參考圖1描述 的那些部分類似的節(jié)拍檢測部分21、中央去除部分22和節(jié)拍特征量抽取部分23。信號處理設(shè)備101還包含和弦判別學(xué)習(xí)部分121。和弦判別學(xué)習(xí)部分121根據(jù)聲音信號的預(yù)定范圍內(nèi)的每個節(jié)拍的和弦 判別特征量以及和弦，學(xué)習(xí)根據(jù)從節(jié)拍特征量抽取部分23提供的每個節(jié) 拍的和弦判別特征量來判別基準(zhǔn)聲音是否是根音。例如，和弦判別學(xué)習(xí)部分121根據(jù)從節(jié)拍特征量抽取部分23提供的 每個節(jié)拍的和弦判別特征量，和由每個節(jié)拍的和弦判別特征量指示的節(jié)拍 范圍內(nèi)的每個節(jié)拍的和弦，學(xué)習(xí)判別聲音信號的節(jié)拍范圍內(nèi)的和弦。具體 地，和弦判別學(xué)習(xí)部分121根據(jù)特征量和由特征量指示的聲音信號的節(jié)拍 范圍內(nèi)的正確和弦，學(xué)習(xí)判別由一個特征量到另一特征量指示的聲音信號 的節(jié)拍范圍內(nèi)的和弦。如在圖30中可見，提供到和弦判別學(xué)習(xí)部分121的每個節(jié)拍的和弦 指示由每個節(jié)拍的和弦判別特征量指示的節(jié)拍范圍內(nèi)的正確和弦。具體 地，在此情況下，與12個節(jié)拍范圍內(nèi)的每個節(jié)拍的和弦判別特征量相對 應(yīng)的每個節(jié)拍的和弦指示12個節(jié)拍范圍內(nèi)的C、 C、 C、 C、 Am、 Am、 Am、 Am、 Em、 Em、 Em和Em的正確和弦?，F(xiàn)在，參考圖31的流程圖描述和弦判別學(xué)習(xí)過程。參考圖31，從步 驟S101到S104,分別執(zhí)行與圖12的步驟Sll到S14所執(zhí)行的過程類似的 過程。在步驟S105，和弦判別學(xué)習(xí)部分121執(zhí)行每個節(jié)拍的和弦判別學(xué)習(xí)過 程。然后，處理結(jié)束。在步驟S105的每個節(jié)拍的和弦判別學(xué)習(xí)過程包含，例如，學(xué)習(xí)判別 基準(zhǔn)聲音是否是根音的過程，和學(xué)習(xí)判別和弦是大調(diào)和弦還是小調(diào)和弦的 過程。圖32示出學(xué)習(xí)判別基準(zhǔn)聲音是否是根音的每個節(jié)拍的和弦判別學(xué)習(xí) 過程。參考圖32，在步驟S121，和弦判別學(xué)習(xí)部分121從原始聲音信號 中獲取每個節(jié)拍的和弦判別特征量。具體地，在此情況下，和弦判別學(xué)習(xí) 部分121從由節(jié)拍特征量抽取部分23提供的每個節(jié)拍的和弦判別特征量 之中，獲取原始信號根音判別特征量。
在步驟S122，和弦判別學(xué)習(xí)部分121移位所獲取的每個節(jié)拍的和弦判 別特征量即原始信號根音判別特征量，使得正確根音的數(shù)據(jù)到達(dá)頂部。例如，如在圖33中可見，在如下的情況下，即在從節(jié)拍特征量抽取 部分23提供的每個節(jié)拍的和弦判別特征量的原始信號根音判別特征量 中，表示聲音名稱為C、 C#、 D、 D#、 E、 F、 F#、 G、 G#、 A、 A弁和B的 聲音的能級的數(shù)據(jù)被以此順序排列，并且由與每個節(jié)拍的和弦判別特征量 相對應(yīng)的每個節(jié)拍的和弦指示的正確和弦是D的情況下，和弦判別學(xué)習(xí)部 分121將原始信號根音判別特征量移位兩次，從而指示聲音名稱為D的聲 音的能級的數(shù)據(jù)被排列在原始信號根音判別特征量的頂部。具體地，和弦判別學(xué)習(xí)部分121移位指示原始信號根音判別特征量的 能級的數(shù)據(jù)的排列，從而指示聲音名稱為C#、 D、 D#、 E、 F、 F#、 G、 G#、 A、 A#、 B和C的聲音的能級的數(shù)據(jù)可以此順序排列。此外，和弦判 別學(xué)習(xí)部分121移位指示原始信號根音判別特征量的聲音的能級的數(shù)據(jù)的 排列，從而指示聲音名稱為D、 D#、 E、 F、 F#、 G、 G#、 A、 A#、 B、 C 和C弁的聲音的能級的數(shù)據(jù)可以此順序排列。返回參考圖32，在步驟S123，和弦判別學(xué)習(xí)部分121將每個節(jié)拍的 和弦判別特征量添加到正確的數(shù)據(jù)，所述每個節(jié)拍的和弦判別特征量即為 使得正確根音的數(shù)據(jù)到達(dá)頂部而被移位了的原始信號根音判別特征量。在步驟S124,和弦判別學(xué)習(xí)部分121再次將移位了的每個節(jié)拍的和弦 判別特征量移位一個聲音的距離，并將每個節(jié)拍的和弦判別特征量即原始 信號根音判別特征量添加到不正確的數(shù)據(jù)。在步驟S125，和弦判別學(xué)習(xí)部分121判斷步驟S124的過程是否被重 復(fù)了 11次。因此，處理返回步驟S124，直到步驟S124的過程被重復(fù)了 11次。如果在步驟S125判斷步驟S124的過程被重復(fù)了 11次，則處理前進(jìn) 到步驟S126。在步驟S126，和弦判別學(xué)習(xí)部分121判斷是否對所有節(jié)拍 執(zhí)行了處理。如果其確定尚未對所有節(jié)拍執(zhí)行處理，則處理返回步驟 S121，從而對下一節(jié)拍重復(fù)在上文中描述的過程。如果在步驟S126其確定對所有節(jié)拍執(zhí)行了處理，則處理前進(jìn)到歩驟
S127。在步驟S127，和弦判別學(xué)習(xí)部分121根據(jù)取決于原始信號根音判別特征量而產(chǎn)生的正確數(shù)據(jù)和不正確數(shù)據(jù)，通過機器學(xué)習(xí)，產(chǎn)生用于判別每 個節(jié)拍的和弦判別特征量的第一數(shù)據(jù)的聲音是否是根音的判別部分。例如，如在圖34中可見，和弦判別學(xué)習(xí)部分121執(zhí)行根音判別部分 64的學(xué)習(xí)，使得其中第一數(shù)據(jù)的聲音是根音并且是利用GP (遺傳編 程)、各種抑制分析或類似方法，基于原始信號根音判別特征量產(chǎn)生的正 確數(shù)據(jù)時，響應(yīng)于每個節(jié)拍的和弦判別特征量的輸入而輸出真(True)， 并且其中第一數(shù)據(jù)的聲音是除根音外的任何音并且是基于原始信號根音判 別特征量產(chǎn)生的不正確的數(shù)據(jù)時，響應(yīng)于每個節(jié)拍的和弦判別特征量的輸 入而輸出假(False)。在步驟S12S，和弦判別學(xué)習(xí)部分121從去除了中央分量的聲音信號中 獲取每個節(jié)拍的和弦判別特征量。具體地，在此情況下，和弦判別學(xué)習(xí)部 分121從由節(jié)拍特征量抽取部分23提供的每個節(jié)拍的和弦判別特征量之 中獲取中央去除的根音判別特征量。在步驟S129，和弦判別學(xué)習(xí)部分121移位所獲得的每個節(jié)拍的和弦判 別特征量即中央去除的根音判別特征量，使得正確根音的數(shù)據(jù)到達(dá)頂部。例如，在如下的情況下，即在中央去除的根音判別特征量中，表示聲 音名稱為C、 C#、 D、 D#、 E、 F、 F#、 G、 G#、 A、 A弁和B的聲音的能級 的數(shù)據(jù)以此順序排列，并且與每個節(jié)拍的和弦判別特征量相對應(yīng)的每個節(jié) 拍的正確和弦是E的情況下，和弦判別學(xué)習(xí)部分121將中央去除的根音判 別特征量移位四次，從而指示聲音名稱為E的聲音的能級的數(shù)據(jù)被排列在 中央去除的根音判別特征量的頂部。在步驟S130，和弦判別學(xué)習(xí)部分121將每個節(jié)拍的和弦判別特征量添 加到正確數(shù)據(jù)，該每個節(jié)拍的和弦判別特征量是為使得正確根音的數(shù)據(jù)到 達(dá)頂部而被移位了的中央去除的根音判別特征量。在步驟S131，和弦判別學(xué)習(xí)部分121進(jìn)一步將移位了的每個節(jié)拍的和 弦判別特征量移位一個聲音的距離，并添加每個節(jié)拍的和弦判別特征量即 中央去除的根音判別特征量。在步驟S132，和弦判別學(xué)習(xí)部分121判斷步驟S131的過程是否被重36
復(fù)了 11次，并且處理返回步驟S131,直到步驟S131的過程被重復(fù)了 11次。如果在步驟S132判斷步驟S131的過程被重復(fù)了 11次，則處理前進(jìn) 到步驟S133，在步驟S133,和弦判別學(xué)習(xí)部分121判斷是否對所有節(jié)拍 執(zhí)行了處理。如果其確定尚未對所有節(jié)拍執(zhí)行處理，則處理返回步驟 S128，從而對所有節(jié)拍重復(fù)了上述過程。如果在步驟S133其判斷對所有節(jié)拍執(zhí)行了處理，則處理前進(jìn)到步驟 S134。在步驟S134，和弦判別學(xué)習(xí)部分121從基于中央去除的根音判別特 征量而產(chǎn)生的正確數(shù)據(jù)和不正確數(shù)據(jù)，通過機器學(xué)習(xí)，產(chǎn)生用于判別每個 節(jié)拍的和弦判別特征量的第一數(shù)據(jù)的聲音是否是根音的判別部分。例如，和弦判別學(xué)習(xí)部分121執(zhí)行根音判別部分64的學(xué)習(xí)，使得其 中第一數(shù)據(jù)的聲音是根音并且是利用GP (遺傳編程)、各種抑制分析或 類似方法基于中央去除的根音判別特征量產(chǎn)生的正確數(shù)據(jù)時，響應(yīng)于每個 節(jié)拍的和弦判別特征量的輸入而輸出真，并且其中第一數(shù)據(jù)的聲音是除根 音外的任何音并且是基于中央去除的根音判別特征量產(chǎn)生的不正確的數(shù)據(jù) 時，響應(yīng)于每個節(jié)拍的和弦判別特征量的輸入而輸出假?，F(xiàn)在，參考圖35描述每個節(jié)拍的學(xué)習(xí)在大調(diào)和弦與小調(diào)和弦之間的 和弦判別的和弦判別學(xué)習(xí)過程。在步驟S151，和弦判別學(xué)習(xí)部分121從原 始聲音信號中獲取每個節(jié)拍的和弦判別特征量。具體地，在此情況下，和 弦判別學(xué)習(xí)部分121從由節(jié)拍特征量抽取部分23提供的每個節(jié)拍的和弦 判別特征量之中，獲取原始信號大調(diào)/小調(diào)判別特征量。在步驟S152，和弦判別學(xué)習(xí)部分121移位所獲取的每個節(jié)拍的和弦判 別特征量即原始信號大調(diào)/小調(diào)判別特征量，使得正確根音到達(dá)頂部。在步驟S153，和弦判別學(xué)習(xí)部分121判別與每個節(jié)拍的和弦判別特征 量相對應(yīng)的節(jié)拍的正確和弦是否是大調(diào)和弦。如果其判斷正確和弦是大調(diào) 和弦，則處理前進(jìn)到步驟S154。在步驟S154，和弦判別學(xué)習(xí)部分121將 每個節(jié)拍的和弦判別特征量添加到為真的數(shù)據(jù)，該每個節(jié)拍的和弦判別特 征量是為使得正確根音的數(shù)據(jù)到達(dá)頂部而被移位了的原始信號大調(diào)/小調(diào)判 別特征量。然后，處理前進(jìn)到步驟S156。
如果在步驟S153判斷出正確和弦不是大調(diào)和弦，即正確和弦是小調(diào)和弦，則處理前進(jìn)到步驟S155。在步驟S155，和弦判別學(xué)習(xí)部分121將 每個節(jié)拍的和弦判別特征量添加到為假的數(shù)據(jù)，該每個節(jié)拍的和弦判別特 征量是為使得正確數(shù)據(jù)到達(dá)頂部而被移位了的原始信號大調(diào)/小調(diào)判別特征 量。然后，處理前進(jìn)到步驟S156。在步驟S156，和弦判別學(xué)習(xí)部分121判斷是否對所有節(jié)拍執(zhí)行了處 理。如果其確定尚未對所有節(jié)拍執(zhí)行處理，則處理返回步驟S151，使得對 下一節(jié)拍重復(fù)上述過程。如果在步驟S156判斷對所有節(jié)拍執(zhí)行了處理，則處理前進(jìn)到步驟 S157。在步驟S157，和弦判別學(xué)習(xí)部分121從基于原始信號大調(diào)/小調(diào)判 別特征量而產(chǎn)生的為真的數(shù)據(jù)和為假的數(shù)據(jù)，通過機器學(xué)習(xí)，產(chǎn)生用于判 別和弦是大調(diào)和弦還是小調(diào)和弦的判別部分，在此情況下每個節(jié)拍的和弦 判別特征量的第一數(shù)據(jù)的聲音是根音。例如，如在圖36中可見，和弦判別學(xué)習(xí)部分121執(zhí)行大調(diào)/小調(diào)判別 部分65的學(xué)習(xí)，使得響應(yīng)于為真的數(shù)據(jù)的輸入而輸出真，其中第一數(shù)據(jù) 的聲音是根音并且是利用GP、各種遞歸分析或類似方法基于從大調(diào)和弦 的節(jié)拍范圍中抽取的原始信號大調(diào)/小調(diào)判別特征量而產(chǎn)生的，并且響應(yīng)于 為假的數(shù)據(jù)的輸入而輸出假，其中第一數(shù)據(jù)的聲音是根音并且是基于從小 調(diào)和弦的節(jié)拍范圍中抽取的原始信號大調(diào)/小調(diào)判別特征量而產(chǎn)生的。返回參考圖35，在步驟S158，和弦判別學(xué)習(xí)部分121從去除了中央分量的聲音信號中獲取每個節(jié)拍的和弦判別特征量。具體地，在此情況 下，和弦判別學(xué)習(xí)部分121從由節(jié)拍特征量抽取部分23提供的每個節(jié)拍 的和弦判別特征量之中獲得中央去除的大調(diào)/小調(diào)判別特征量。在步驟S159，和弦判別學(xué)習(xí)部分121移位所獲取的每個節(jié)拍的和弦判 別特征量即中央去除的大調(diào)/小調(diào)判別特征量，使得正確根音的數(shù)據(jù)到達(dá)頂 部。在步驟S160，和弦判別學(xué)習(xí)部分121判別與每個節(jié)拍的和弦判別特征 量相對應(yīng)的節(jié)拍的正確和弦是否是大調(diào)和弦。如果判斷正確和弦是大調(diào)和 弦，則處理前進(jìn)到步驟S161。在步驟S161,和弦判別學(xué)習(xí)部分121將每
個節(jié)拍的和弦判別特征量添加到為真的數(shù)據(jù)，該每個節(jié)拍的和弦判別特征 量是使得正確根音的數(shù)據(jù)到達(dá)頂部而被移位了的中央去除的大調(diào)/小調(diào)判別 特征量。然后，處理前進(jìn)到步驟S163。如果在步驟S160判斷正確和弦不是大調(diào)和弦，即正確和弦是小調(diào)和 弦，則處理前進(jìn)到步驟S162。在步驟S162，和弦判別學(xué)習(xí)部分121將每 個節(jié)拍的和弦判別特征量添加到為假的數(shù)據(jù)，該每個節(jié)拍的和弦判別特征 量是使得正確根音的數(shù)據(jù)到達(dá)頂部而被移位了的中央去除的大調(diào)/小調(diào)判別 特征量。然后，處理前進(jìn)到步驟S163。在步驟S163，和弦判別學(xué)習(xí)部分121判斷是否對所有節(jié)拍執(zhí)行了處 理。如果其確定尚未對所有節(jié)拍執(zhí)行處理，則處理返回步驟S158，使得上 述過程被重復(fù)。如果在步驟S163判斷對所有節(jié)拍執(zhí)行了處理，則處理前進(jìn)到步驟 S164。在步驟S164，和弦判別學(xué)習(xí)部分121從基于中央去除的大調(diào)/小調(diào) 判別特征量而產(chǎn)生的為真的數(shù)據(jù)和為假的數(shù)據(jù)，通過機器學(xué)習(xí)，產(chǎn)生用于 判別和弦是大調(diào)和弦還是小調(diào)和弦的判別部分，在此情況下每個節(jié)拍的和 弦判別特征量的第一數(shù)據(jù)的聲音是根音。然后，處理結(jié)束。例如，和弦判別學(xué)習(xí)部分121執(zhí)行大調(diào)/小調(diào)判別部分63的學(xué)習(xí)，從 而響應(yīng)于為真的數(shù)據(jù)的輸入而輸出真，其中第一數(shù)據(jù)的聲音是根音并且是 利用GP、各種遞歸分析或類似方法基于從大調(diào)和弦的節(jié)拍范圍中抽取的 中央去除的大調(diào)/小調(diào)判別特征量而產(chǎn)生的，并且響應(yīng)于為假的數(shù)據(jù)的輸入 而輸出假，其中第一數(shù)據(jù)的聲音是根音并且是基于從小調(diào)和弦的節(jié)拍范圍 中抽取的中央去除的大調(diào)/小調(diào)判別特征量而產(chǎn)生的?，F(xiàn)在，描述用于產(chǎn)生正確和弦判別部分91的學(xué)習(xí)。圖37示出學(xué)習(xí)判別第一數(shù)據(jù)的聲音是否是根音以及判別和弦是大調(diào) 和弦還是小調(diào)和弦的每一節(jié)拍的和弦判別學(xué)習(xí)過程。參考圖37，首先在步驟S181，和弦判別學(xué)習(xí)部分121從原始聲音信 號中獲取每個節(jié)拍的和弦判別特征量。具體地，在此情況下，和弦判別學(xué) 習(xí)部分121從由節(jié)拍特征量抽取部分23提供的每個節(jié)拍的和弦判別特征 量之中，獲取原始信號根音判別特征量和原始信號大調(diào)/小調(diào)判別特征量。 在步驟S182，和弦判別學(xué)習(xí)部分121將每個節(jié)拍的和弦判別特征量和正確和弦名稱添加到教導(dǎo)數(shù)據(jù)(teacher data)，所述每個節(jié)拍的和弦判別 特征量是原始信號根音判別特征量和原始信號大調(diào)/小調(diào)判別特征量，所述 正確和弦名稱是由與每個節(jié)拍的和弦判別特征量相對應(yīng)的每個節(jié)拍的和弦 指示的正確和弦的名稱。在步驟S183，和弦判別學(xué)習(xí)部分121移位每個節(jié)拍的和弦判別特征量 (原始信號根音判別特征量和原始信號大調(diào)/小調(diào)判別特征量)和正確聲音 名稱一個聲音的距離，并將移位了的每個節(jié)拍的和弦判別特征量和正確和 弦名稱添加到教導(dǎo)數(shù)據(jù)。在步驟S184，和弦判別學(xué)習(xí)部分121判斷在步驟S183的過程是否被 重復(fù)了11次，并且處理返回步驟S183，直到在步驟S183的過程被重復(fù)了 11次。如果在步驟S184判斷步驟S183的過程被重復(fù)了 11次，則處理前進(jìn) 到步驟S185。例如，如在圖38中可見，在正確的和弦名稱(由與每個節(jié)拍的和弦 判別特征量相對應(yīng)的每個節(jié)拍的和弦指示的正確和弦的名稱)是D的情況 下，原始信號根音判別特征量和原始信號大調(diào)/小調(diào)判別特征量(其中表示 聲音名稱為C、 C#、 D、 D#、 E、 F、 F#、 G、 G#、 A、 A弁和B的聲音的能 級的數(shù)據(jù)以此順序排列)與正確的和弦名稱D—起被添加到教導(dǎo)數(shù)據(jù)。然后，和弦判別學(xué)習(xí)部分121移位表示原始信號根音判別特征量和原 始信號大調(diào)/小調(diào)判別特征量的聲音的能級的數(shù)據(jù)，從而指示聲音名稱為 C#、 D、 D#、 E、 F、 F#、 G、 G#、 A、 A#、 B禾卩C的聲音的能級的數(shù)據(jù)可 以此順序排列。此外，和弦判別學(xué)習(xí)部分121將正確的和弦名稱移位到 C#。和弦判別學(xué)習(xí)部分121將原始信號根音判別特征量和原始信號大調(diào)/小 調(diào)判別特征量(其中指示聲音名稱為C#、 D、 D#、 E、 F、 F#、 G、 G#、 A、 A#、 B和C的聲音的能級的數(shù)據(jù)被以此順序排列)與正確的和弦名稱 C弁一起添加到教導(dǎo)數(shù)據(jù)。此外，和弦判別學(xué)習(xí)部分121移位表示原始信號根音判別特征量和原 始信號大調(diào)/小調(diào)判別特征量的聲音的能級的數(shù)據(jù)，從而指示聲音名稱為 D、 D#、 E、 F、 F#、 G、 G#、 A、 A#、 B、 C禾n C弁的聲音的能級的數(shù)據(jù)可 以此順序排列。此外，和弦判別學(xué)習(xí)部分121將正確的和弦名稱移位到 D。和弦判別學(xué)習(xí)部分121將原始信號根音判別特征量和原始信號大調(diào)/小 調(diào)判別特征量(其中指示聲音名稱為D、 D#、 E、 F、 F#、 G、 G#、 A、 A#、 B、 C和C弁的聲音的能級的數(shù)據(jù)被以此順序排列)與正確的和弦名稱 D—起添加到教導(dǎo)數(shù)據(jù)。以這種方式，將移位指示原始信號根音判別特征量和原始信號大調(diào)/小 調(diào)判別特征量中的聲音的能級的數(shù)據(jù)的排列重復(fù)11次，從而將來自一個 原始信號根音判別特征量的12個數(shù)據(jù)添加到教導(dǎo)數(shù)據(jù)，并將來自一個原 始信號大調(diào)/小調(diào)判別特征量的12個數(shù)據(jù)添加到教導(dǎo)數(shù)據(jù)。返回參考圖37，在步驟S185,和弦判別學(xué)習(xí)部分121從去除了中央 分量的聲音信號中獲取每個節(jié)拍的和弦判別特征量。具體地，在此情況 下，和弦判別學(xué)習(xí)部分121從由節(jié)拍特征量抽取部分23提供的每個節(jié)拍 的和弦判別特征量之中獲取中央去除的根音判別特征量和中央去除的大調(diào)/ 小調(diào)判別特征量。在步驟S186,和弦判別學(xué)習(xí)部分121將每個節(jié)拍的和弦判別特征量及 正確的和弦名稱添加到教導(dǎo)數(shù)據(jù)，該每個節(jié)拍的和弦判別特征量即中央去 除的根音判別特征量和中央去除的大調(diào)/小調(diào)判別特征量，該正確的和弦名 稱是由與每個節(jié)拍的和弦判別特征量相對應(yīng)的每個節(jié)拍的和弦指示的正確 和弦的名稱。在步驟S187，和弦判別學(xué)習(xí)部分121將每個節(jié)拍的和弦判別特征量 (中央去除的根音判別特征量和中央去除的大調(diào)/小調(diào)判別特征量)及正確 的和弦名稱移位一個聲音的距離，并將移位了的每個節(jié)拍的和弦判別特征 量及正確的和弦名稱添加到教導(dǎo)數(shù)據(jù)。在步驟S188，和弦判別學(xué)習(xí)部分121判斷在歩驟S187的過程是否被 重復(fù)了11次，并且處理返回步驟S187,直到在步驟S187的過程被重復(fù)了 11次。如果在步驟S187判斷在步驟S187的過程被重復(fù)了 11次，則處理前 進(jìn)到步驟S189。
在步驟S189，和弦判別學(xué)習(xí)部分121判斷是否對所有節(jié)拍執(zhí)行了處理。如果其判斷尚未對所有節(jié)拍執(zhí)行處理，則處理返回步驟S181，從而對下一節(jié)拍重復(fù)上述過程。如果在步驟S189其判斷對所有節(jié)拍執(zhí)行了處理，則和弦判別學(xué)習(xí)部 分121根據(jù)所產(chǎn)生的教導(dǎo)數(shù)據(jù)，通過機器學(xué)習(xí)，產(chǎn)生用于判別正確的和弦 名稱的判別部分。因此，處理結(jié)束。例如，在步驟S190，和弦判別學(xué)習(xí)部分121產(chǎn)生利用諸如k近鄰(k-Nearest Neighbor) 、 SVM (Support Vector Machine,支持向量機)、樸素 貝葉斯(Naive Bayes)、將具有最小距離的和弦判別為正確的和弦的馬氏 距離(Mahalanobis distance)或?qū)⒕哂凶罡吒怕实暮拖遗袆e為正確的和弦 的GMM (Gaussian Mixture Model,高斯混合模型)之類的技術(shù)，根據(jù)所 產(chǎn)生的教導(dǎo)數(shù)據(jù)判別正確的和弦名稱的判別部分。以這種方式，和弦判別學(xué)習(xí)部分121執(zhí)行正確和弦判別部分91的學(xué) 習(xí)，用于基于如上所述產(chǎn)生的教導(dǎo)數(shù)據(jù)，根據(jù)原始信號根音判別特征量和 原始信號大調(diào)/小調(diào)判別特征量以及中央去除的根音判別特征量和中央去除 的大調(diào)/小調(diào)判別特征量，判別正確的和弦。在以如上所述的這種方式處理聲音信號的情況下，可判別音樂的和 弦。此外，在特征量指示以基準(zhǔn)聲音(預(yù)定音的聲音)為基準(zhǔn)以音階順序 排列的聲音(其是聲音信號的預(yù)定范圍內(nèi)十二平均律的不同音的聲音)的 特性，并且通過基于特征量的學(xué)習(xí)而預(yù)先產(chǎn)生裝置，根據(jù)特征量來判別基 準(zhǔn)聲音是否是根音的情況下，從聲音信號中可準(zhǔn)確地判別一段音樂的和 弦。此外，在通過使用聲音信號的信號處理來執(zhí)行學(xué)習(xí)的情況下，利用信 號處理的結(jié)果，可從聲音信號中判別一段音樂的和弦。此外，在特征量指 示以基準(zhǔn)聲音(預(yù)定音的聲音)為基準(zhǔn)以音階順序排列的聲音(其是聲音 信號的預(yù)定范圍內(nèi)十二平均律的不同音的聲音)的特性，并且基于特征量 和聲音信號范圍內(nèi)的和弦學(xué)習(xí)根據(jù)特征量判別基準(zhǔn)聲音是否是根音的情況 下，可以更高精度從聲音信號中判別一段音樂的和弦的根音。應(yīng)注意，信號處理設(shè)備11可以是處理聲音信號的任何設(shè)備，并且例
如可將其配置為記錄并再現(xiàn)聲音信號的固定設(shè)備或便攜式設(shè)備。此外，雖然在前述描述中，將表示基準(zhǔn)聲音的能級的數(shù)據(jù)排列在特征 量的頂部，但是對此數(shù)據(jù)的排列并不局限于此，可將基準(zhǔn)聲音的能級的數(shù) 據(jù)置于特征量中的任意位置，例如置于特征量的末尾或中部。應(yīng)注意，雖然前述描述針對判別聲音信號的節(jié)拍范圍內(nèi)的和弦，但和 弦的范圍并不局限于此，可判別聲音信號的預(yù)定范圍內(nèi)的和弦，例如小節(jié) 范圍或預(yù)定節(jié)拍數(shù)的范圍。在此情況下，抽取和弦的確定范圍內(nèi)的聲音信 號的特征量。雖然上述一系列的處理可由硬件執(zhí)行，然而也可由軟件來執(zhí)行這些處 理。在由軟件執(zhí)行一系列處理的情況下，將構(gòu)成軟件的程序從程序記錄介 質(zhì)安裝到被并入專用硬件的計算機，或例如通過安裝各種程序可執(zhí)行各種 功能的通用個人計算機。圖39示出根據(jù)程序執(zhí)行在上文中描述的一系列處理的個人計算機的配置示例。參考圖39，中央處理單元(CPU) 201根據(jù)存儲在只讀存儲器 (ROM) 202或存儲部分208中的程序執(zhí)行各種處理。將要被CPU 201執(zhí) 行的程序、數(shù)據(jù)等被適當(dāng)?shù)卮鎯υ陔S機存取存儲器(RAM) 203中。通過 總線204將CPU 201 、 ROM 202和RAM 203彼此連接。通過總線204還將輸入/輸出接口 205連接到CPU 201。將包含鍵盤、 鼠標(biāo)、麥克風(fēng)等的輸入部分206和包含顯示單元、揚聲器等的輸出部分 207等等連接到輸入/輸出接口 205。 CPU 201根據(jù)從輸入部分206輸入的 指令執(zhí)行各種處理。然后，CPU201向輸出部分207輸出處理結(jié)果。由硬盤或類似物構(gòu)成的存儲部分208被連接到輸入/輸出接口 205，并 存儲將要被CPU 201執(zhí)行的程序和各種數(shù)據(jù)。通信部分209與通過諸如互 聯(lián)網(wǎng)及/或局域網(wǎng)之類的網(wǎng)絡(luò)連接到它的外部設(shè)備通信?？赏ㄟ^通信部分209獲得程序，并且可將獲得的程序存儲到存儲部分 208中。驅(qū)動器210連接到輸入/輸出接口 205。當(dāng)將諸如磁盤、光盤、磁光 盤、半導(dǎo)體存儲器或類似物之類的可移動介質(zhì)211適當(dāng)?shù)剌d入驅(qū)動器210 中時，驅(qū)動器210驅(qū)動可移動介質(zhì)211。此后，驅(qū)動器210獲得記錄在可
移動介質(zhì)211上的程序、數(shù)據(jù)等。在必要時將獲得的程序或數(shù)據(jù)傳送到并存儲到存儲部分208中。其上記錄了將要被安裝到計算機中并且將要被置于計算機的執(zhí)行環(huán)境中的程序的程序記錄介質(zhì)可以是，如圖39所示，例如由磁盤(包含軟 盤)、光盤(包含CD-ROM (壓縮盤只讀存儲器)和DVD (數(shù)字多功能 光盤)，磁光盤)或半導(dǎo)體存儲器構(gòu)成的封裝介質(zhì)形式的可移動介質(zhì) 211。另外，可將程序記錄介質(zhì)形成為ROM 202、存儲部分208中包含的 硬盤或類似物，其中程序被臨時地或永久地記錄。在必要時，利用諸如局 域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)或數(shù)字衛(wèi)星廣播之類的有線或無線通信介質(zhì)，通過作為諸如 路由器和調(diào)制解調(diào)器之類的接口的通信部分209將程序存儲到程序記錄介 質(zhì)。應(yīng)注意，在本說明書中，描述記錄在程序記錄介質(zhì)中的程序的步驟可 以按照所描述的時間順序處理，但并非必需如此，并且包括被并行執(zhí)行的 或被個別執(zhí)行的處理而無需按照時間順序處理。雖然已經(jīng)利用特定術(shù)語描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，然而此描述僅是 出于說明性的目的，并且應(yīng)理解可做出改變和變更而不會背離以下權(quán)利要 求的精神或范圍。本發(fā)明包含與2006年10月20日遞交到日本專利局的日本專利申請 JP 2006-286259相關(guān)的主題，通過引用將該日本專利申請的全部內(nèi)容結(jié)合 于此。
權(quán)利要求
1.一種信號處理設(shè)備，包括抽取裝置，用于抽取在聲音信號的預(yù)定范圍內(nèi)指示十二平均律的不同音的聲音的特性的特征量，所述聲音以基準(zhǔn)聲音為基準(zhǔn)以音階順序排列，所述基準(zhǔn)聲音是預(yù)定音的聲音；以及通過關(guān)于所述特征量的學(xué)習(xí)而預(yù)先產(chǎn)生的根音判別裝置，用于根據(jù)所述特征量來判別所述基準(zhǔn)聲音是否是根音。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號處理設(shè)備，還包括用于從所述聲音信號 檢測每個節(jié)拍位置的檢測裝置；所述抽取裝置抽取所述聲音信號的每個節(jié)拍的范圍內(nèi)的特征量； 所述根音判別裝置在所述節(jié)拍范圍內(nèi)判別所述基準(zhǔn)聲音是否是根音。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號處理設(shè)備，其中，所述抽取裝置抽取指 示所述十二平均律的不同音的聲音的能級的特征量。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的信號處理設(shè)備，其中，所述抽取裝置抽取指 示在所述十二平均律的每個不同音的多個八度音上合成的聲音的能級的特
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號處理設(shè)備，還包括和弦類型判別裝置，所述和弦類型判別裝置用于根據(jù)所述特征量至少判別和弦是大調(diào)和弦還是小調(diào)和弦。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的信號處理設(shè)備，還包括移位裝置，所述移位 裝置用于移位所述特征量從而將所述特征量的所述基準(zhǔn)聲音改變?yōu)榱硪宦曀龈襞袆e裝置根據(jù)所述移位了的特征量，判別作為所述移位了的 特征量的基準(zhǔn)的所述基準(zhǔn)聲音是否是根音；所述和弦類型判別裝置根據(jù)所述移位了的特征量，至少判別所述和弦 是大調(diào)和弦還是小調(diào)和弦。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的信號處理設(shè)備，其中所述根音判別裝置輸出用于判別所述基準(zhǔn)聲音是否是根音的第一辨別 函數(shù)；所述和弦類型判別裝置輸出用于至少判別所述和弦是大調(diào)和弦還是小 調(diào)和弦的第二辨別函數(shù)；所述信號處理設(shè)備還包括概率計算裝置，用于根據(jù)所述第一辨別函數(shù)計算所述基準(zhǔn)聲音是根音 的概率，并根據(jù)所述第二辨別函數(shù)計算所述和弦是大調(diào)和弦和小調(diào)和弦的 概率。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的信號處理設(shè)備，其中，所述根音判別裝置根 據(jù)所述特征量判別所述基準(zhǔn)聲音是否是根音，并至少判別關(guān)于所述和弦是 大調(diào)和弦還是小調(diào)和弦的和弦類型。
9. 一種信號處理方法，包括以下步驟抽取在聲音信號的預(yù)定范圍內(nèi)指示十二平均律的不同音的聲音的特性 的特征量，所述聲音以基準(zhǔn)聲音為基準(zhǔn)以音階順序排列，所述基準(zhǔn)聲音是 預(yù)定音的聲音；以及利用通過關(guān)于所述特征量的學(xué)習(xí)而預(yù)先產(chǎn)生的根音判別裝置，根據(jù)所 述特征量判別所述基準(zhǔn)聲音是否是根音。
10. —種使得計算機執(zhí)行以下步驟的程序抽取在聲音信號的預(yù)定范圍內(nèi)指示十二平均律的不同音的聲音的特性 的特征量，所述聲音以基準(zhǔn)聲音為基準(zhǔn)以音階順序排列，所述基準(zhǔn)聲音是 預(yù)定音的聲音；以及利用通過關(guān)于所述特征量的學(xué)習(xí)而預(yù)先產(chǎn)生的根音判別裝置，根據(jù)所 述特征量判別所述基準(zhǔn)聲音是否是根音。
11. 一種信號處理設(shè)備，包括抽取裝置，用于抽取在聲音信號的預(yù)定范圍內(nèi)指示十二平均律的不同 音的聲音的特性的特征量，所述聲音以基準(zhǔn)聲音為基準(zhǔn)以音階順序排列，所述基準(zhǔn)聲音是預(yù)定音的聲音；以及學(xué)習(xí)裝置，用于基于所述聲音信號的所述范圍內(nèi)的所述特征量以及和 弦，學(xué)習(xí)根據(jù)所述特征量判別所述基準(zhǔn)聲音是否是根音。
12. —種信號處理方法，包括以下步驟抽取在聲音信號的預(yù)定范圍內(nèi)指示十二平均律的不同音的聲音的特性 的特征量，所述聲音以基準(zhǔn)聲音為基準(zhǔn)以音階順序排列，所述基準(zhǔn)聲音是 預(yù)定音的聲音；以及基于所述聲音信號的所述范圍內(nèi)的所述特征量以及和弦，學(xué)習(xí)根據(jù)所 述特征量判別所述基準(zhǔn)聲音是否是根音。
13. —種使得計算機執(zhí)行以下步驟的程序抽取在聲音信號的預(yù)定范圍內(nèi)指示十二平均律的不同音的聲音的特性 的特征量，所述聲音以基準(zhǔn)聲音為基準(zhǔn)以音階順序排列，所述基準(zhǔn)聲音是 預(yù)定音的聲音；以及基于所述聲音信號的所述范圍內(nèi)的所述特征量以及和弦，學(xué)習(xí)根據(jù)所 述特征量判別所述基準(zhǔn)聲音是否是根音。
14. 一種記錄介質(zhì)，其中或其上記錄了根據(jù)權(quán)利要求IO所述的程序。
15. —種記錄介質(zhì)，其中或其上記錄了根據(jù)權(quán)利要求13所述的程序。
16. —種信號處理設(shè)備，包括抽取部分，被配置為抽取在聲音信號的預(yù)定范圍內(nèi)指示十二平均律的 不同音的聲音的特性的特征量，所述聲音以基準(zhǔn)聲音為基準(zhǔn)以音階順序排列，所述基準(zhǔn)聲音是預(yù)定音的聲音；以及通過關(guān)于所述特征量的學(xué)習(xí)而預(yù)先產(chǎn)生的根音判別部分，所述根音判 別部分被配置為根據(jù)所述特征量判別所述基準(zhǔn)聲音是否是根音。
17. —種信號處理設(shè)備，包括抽取部分，被配置為抽取在聲音信號的預(yù)定范圍內(nèi)指示十二平均律的 不同音的聲音的特性的特征量，所述聲音以基準(zhǔn)聲音為基準(zhǔn)以音階順序排列，所述基準(zhǔn)聲音是預(yù)定音的聲音；以及學(xué)習(xí)部分，被配置為基于所述聲音信號的所述范圍內(nèi)的所述特征量以 及和弦，學(xué)習(xí)根據(jù)所述特征量判別所述基準(zhǔn)聲音是否是根音。
全文摘要
在此公開一種信號處理設(shè)備及方法、程序和記錄介質(zhì)。信號處理設(shè)備包括抽取裝置，用于抽取在聲音信號的預(yù)定范圍內(nèi)指示十二平均律的不同音的聲音的特性的特征量，這些聲音以基準(zhǔn)聲音為基準(zhǔn)以音階順序排列，該基準(zhǔn)聲音是預(yù)定音的聲音；和通過對特征量的學(xué)習(xí)而預(yù)先產(chǎn)生的根音判別裝置，用于根據(jù)特征量判別基準(zhǔn)聲音是否是根音。
文檔編號G10H1/00GK101165773SQ20071016289
公開日2008年4月23日 申請日期2007年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月20日
發(fā)明者小林由幸 申請人:索尼株式會社