原创声响数据整理器 |
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| 申请号 | CN201210223952.0 | 申请日 | 2012-06-29 | 公开(公告)号 | CN103425901A | 公开(公告)日 | 2013-12-04 |
| 申请人 | 关志良; | 发明人 | 关志良; | ||||
| 摘要 | 一种原创声响数据 整理 器包含用于提取输入并将该输入转换为数字格式的处理单元、以及与处理单元连接的显示单元。处理单元用于将输入转换为一系列数字数据，并通过显示单元以多维 色彩表 现的形式显示一系列数字数据。还提供一种原创声响数据整理方法。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种原创声响数据整理器，其特征在于，包含： |
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| 说明书全文 | 原创声响数据整理器技术领域背景技术[0002] 音乐是经过组织的声响。声响的音阶由高至低时值有长短。不同音调一起发声将产生和声效果。音乐和噪声的分野就是后者是未有好好组织的声音。作曲者的工作在于将声音组织起来，从而实现对人类而言有意义的感觉。一直沉浸在音乐中，音乐制作人可能在脑海中潜意识地共享一些旋律模式，并在它们的乐曲创作中体现出类似模式。这是作曲者的噩梦，以为自己构想到一个悦耳动听的原创乐句，但发现其他人已经写下相似旋律、以及甚至已经注册相似的旋律。 [0003] 事实上，两首歌可能共享相同的乐句。例如，保罗·西蒙（Paul Simon）所作的“寂静之声”与加里·盖尔德（Gary Geld）所作并由约翰逊·多诺万（Jason Donovan）演奏的“以吻封缄”的前7个旋律音符（melodic note）在音高和时值（duration）上都完全相同。因此，在音乐创作过程中，尤其在公开前的最后阶段，有必要进行检查过程，从而避免可能侵犯现存的、有版权的音乐作品。例如，2010年上海世博主题曲涉嫌抄袭日本原创乐曲。 [0004] 同样地，旋律虽不是完全相同、但足够接近以导致版权侵犯。为了避免该情况发生，有必要针对已注册旋律进行检查。而通过耳朵聆听的方式检查是不实际的。 发明内容[0005] 本发明涉及原创声响数据整理器。在一个方面，原创声响数据整理器包含用于提取输入并将其转换为数字格式的处理单元、以及与该处理单元连接的显示单元。处理单元用于将输入转换为一系列数字数据，并通过显示单元以多维色彩表现（multi-dimensional color representation）的形式显示这一系列数字数据。 [0007] 数字数据可包含以下各属性：音名、起始节拍、音符时值、幅值、所用乐器、速度、周围环境、演奏形式、效果。 [0008] 原创声响数据整理器还可包含与处理单元连接、并用于存储数字数据的数据存储器。数据存储器用于存储有版权的音乐数据。处理单元用于通过执行特定软件、对数据存储器内存储的数字数据和有版权的音乐数据进行数字比较，以便识别潜在的版权侵犯。 [0009] 原创声响数据整理器还可包含音频输入装置、MIDI端口和手动输入端口。音频输入装置用于从用户获取音频输入。MIDI端口和手动输入端口分别用于通过MIDI装置和手动输入装置从用户获取数据输入。 [0010] 多维色彩表现可包含多个彩色音节，每个音节对应于一个旋律音符。每个音节具有第一维位置，且旋律音符的发音时间与第一维位置成比例。每个音节具有第一维长度，且旋律音符的时值与第一维长度成比例。每个音节具有第二维位置，旋律音符的音调与第二维位置成比例关系。每个音节具有色彩和图案（pattern），且旋律音符的视唱名（solfege name）对应于该色彩和图案。每个音节具有第三维长度，且旋律音符的幅值与第三维长度成比例；处理单元用于以可控速度、以多维色彩表现的形式展开一系列数字数据。 [0011] 在另一方面，原创声响数据整理器包含用于获取用户产生的音频输入或数据输入的输入接口、与输入装置连接并用于从音频输入提取数据且使数据数字化的处理单元、与处理单元连接且用于存储数字化数据的数据存储器、以及与处理单元连接的显示单元。处理单元用于将数字化数据转换为一系列数字旋律音符，并通过显示单元以多维色彩表现的形式显示这一系列数字旋律音符。 [0012] 输入接口可包含麦克风、MIDI端口和手动输入端口。多维色彩表现可包含多个彩色音节，每个音节对应于一个旋律音符，并具有颜色、图案、第一维位置、第一维长度、第二维位置和第三维长度；旋律音符的视唱名对应于颜色和图案，旋律音符的发音时间与第一维位置成比例，旋律音符的时值与第一维长度成比例，旋律音符的音调与第二维位置成比例关系，旋律音符的幅值与第三维长度成比例。处理单元可用于以可控速度、以多维色彩表现的形式展开一系列数字数据。 [0013] 在另一方面，本发明提供原创声响数据整理方法。该方法包括：获取用户产生的音频输入；从音频输入提取数据并使其数字化；将数字化数据转换为一系列数字旋律音符；以多维色彩表现的形式显示一系列数字旋律音符；以及存储数字化数据。 [0014] 原创声响数据整理方法还可包含为音频输入的生成提供作为基础的节奏，以及使参考音频输入特征化以促进后续提取和转换。 [0015] 每个数字旋律音符可包含以下各属性：音名、起始节拍、音符时值、幅值、所用乐器、速度、周围环境、演奏形式、效果。 [0016] 原创声响数据整理方法还可包含存储有版权的数字化音乐数据，以及对从音频输入提取到的数字化数据和存储的有版权的数字化音乐数据进行比较、以便识别潜在的版权侵犯。 [0017] 多维色彩表现可包含多个彩色音节，每个音节对应于一个旋律音符，并具有颜色和图案，旋律音符的视唱名对应于该颜色和图案。每个音节具有第一维位置、第一维长度和第二维位置，旋律音符的发音时间与第一维位置成比例，旋律音符的时值与第一维长度成比例，旋律音符的音调与第二维位置成比例关系。每个音节具有第三维长度，旋律音符的幅值与第三维长度成比例。附图说明 [0018] 图1是根据本发明实施例的原创声响数据整理器的正视图； [0019] 图2是图1中描述的原创声响数据整理器的侧视图； [0020] 图3是图1中描述的原创声响数据整理器的运行的框图； [0021] 图4A是生日快乐歌的传统乐谱（score）的示意图； [0022] 图4B是图1中描述的原创声响数据整理器针对生日快乐歌的输出的示意图； [0023] 图5A是歌曲“我的中国心”的传统总谱的示意图； [0024] 图5B是图1中描述的原创声响数据整理器针对歌曲“我的中国心”的输出的示意图； [0025] 图6是图1中描述的原创声响数据整理器针对歌曲“嘿，朱迪”的输出的示意图，该输出具有连音符（tied note）和嵌入歌词； [0026] 图7A是图1中描述的原创声响数据整理器针对歌曲“难补遗恨天（lady sings the blue）”的、5线型（5 line style）输出的示意图； [0027] 图7B是图1中描述的原创声响数据整理器针对歌曲“难补遗恨天”的、12半音型（12 semitone style）输出的示意图。 具体实施方式[0028] 以下将详细参考本发明所公开的原创声响数据整理器的优选实施例，以下描述中还将提供其各示例。显而易见的是，虽然对相关领域技术人员而言，为了简明起见可不显示那些对理解原创声响数据整理器不是特别重要的特征，但仍然详细描述本发明所公开的原创声响数据整理器的示范性实施例。 [0029] 此外应该理解的是，本发明所公开的原创声响数据整理器并不受限于以下描述的精确实施例，在没有背离本发明精神或范围的情况下，本领域技术人员可有效进行各种改变和变换。例如，在这一公开的范围内，不同阐释性实施例的组件和/或特征可彼此合并或相互替代。 [0030] 图1是根据本发明实施例的原创声响数据整理器的正视图。参考图1，原创声响数据整理器包含麦克风101、与麦克风连接的数据存储器（图1未显示）、以及与数据存储器连接的显示单元103。麦克风101用于捕获来自用户的输入。存储器用于存储数字化数据（如以下在表1中所阐述的），以及为了识别潜在的版权侵犯使能针对现有旋律的内容检查。显示单元103用于显示图形表示的数字化数据。更具体地，将数字化数据转换为一系列数字数据，并以此后将更详细描述的多维色彩表现的形式显示这一系列数字数据。 [0031] 图2是图1中描述的原创声响数据整理器的侧视图。参考图2，原创声响数据整理器的显示单元103包含MIDI（乐器数字接口）I/O（输入/输出）端口105和手动输入端口107。 [0032] 图3是阐述图2中描述的原创声响数据整理器的运行的框图。参考图1-3，原创声响数据整理器首先用于通过麦克风101获取输入、通过MIDI I/O端口105获取MIDI输入、或通过手动输入端口107获取手动输入。对来自音频输入的原创声响数据（或原始数据）进行解码，然后使其数字化为特定格式。同样地，从.mid文件提取来自MIDI输入的数据，并将其转换为特定格式。对于手动输入，特定软件用于获取输入数据并且转换为特定格式。在图4A和表1中显示了旋律“生日快乐”的特定格式的样本。 [0033] 随后通过特定软件对数字化数据与收集的已注册音乐数据进行比较，以识别潜在的版权侵犯；其中所述数字化数据包含旋律内的每个音符，所述已注册音乐数据已经存储在数据存储器中。如果识别到任何潜在的版权侵犯，则需要通知用户。如果没有，则将数据保存到数据存储器并输出到图2的显示单元103。 [0034] 应该理解的是，上述的提取、数字化和比较均通过处理单元执行，其也包含在原创声响数据整理器中，且与麦克风101、数据存储器和显示单元103相连。在这一实施例中，处理单元是一专业计算机，对其编程以运行特定软件。进一步应该理解的是，数据存储器用于存储大量有版权的数字化音乐数据，从而便于识别潜在的侵权。 [0035] 在用户唱出他的乐曲之前，他需要哼唱一参考旋律（reference melody）；如图4A中所示，这一示例中的参考旋律是“生日快乐”歌。在标签（label）401中，其旋律由9个小节（measure）、25个音符组成。有三种类型的音长时值（八分音符（标签402）、四分音符（标签403）和二分音符（标签404））。该旋律具有3/4拍子讯号（Time Signature），表示每小节有3个四分音符。其原因在于：大部分人可毫不费力地演唱这一曲调，且该曲调包含了全音阶的全部7个音调。 [0036] 55 6 5 1 7 55 6 5 2 1 55 5 3 1 7 6 44 3 1 2 1。Soso la so do ti-ti soso la so re do-do soso so mi do ti la ff mi do re dodo。 [0037] 生物学上而言，小孩、男士和女士具有不同音域、并因此具有不同主音调（key）。通过演唱参考旋律“生日快乐”，软件可使特定声音特征化，并有效分析随后的演唱。 [0038] 为了表示一系列音符，记录以下各属性：唱名、起始节拍和音符时值。除了这三个主要属性，其他属性也用于表明音乐试图表达的感觉，例如幅值、所用乐器、速度、周围环境、播放模式、效果、声音渐弱等。作为一示例，如表1所示，图4A的“生日快乐”歌具有25个旋律音符。 [0039] 表1 [0040]序号 唱名 起始时间 时值 幅值 1 So 5 1 1 2 So 6 1 1 3 La 7 2 3 4 So 9 2 2 5 Do’ 11 2 1 6 Ti 13 4 3 7 So 17 1 1 8 So 18 1 1 9 La 19 2 3 10 So 21 2 2 11 Re’ 23 2 1 12 Do’ 25 4 3 13 So 29 1 1 14 So 30 1 1 15 So’ 31 2 3 16 Mi’ 33 2 2 17 Do’ 35 2 1 18 Ti 37 2 2 19 La 39 2 2 20 Fa’ 41 1 2 21 Fa’ 42 1 2 22 Mi’ 43 2 3 23 Do’ 45 2 2 24 Re’ 47 2 2 25 Do’ 49 6 1 [0041] [0042] 输入乐曲的另一方式是通过在MIDI-乐器上演奏该曲调。通过这些乐器，按下的音符的名称与按下时间和释放时间一起发往.mid文件。这些是用于随后生成声音的MIDI指令。提取相关信息以适应数据格式。为这一任务开发出专用软件。但是，产品质量通常取决于演奏者的技巧。如果演奏者敲键错误或音长时值不准确，输出则偏离原来乐谱。常见的是，演奏者倾向过早释放音符，从而为下一音符腾出空间,以至音符时值缩短了。 [0043] 原创声响数据整理器中也包含手动输入系统。与打字类似，通过软件的引导输入音符属性。虽然该过程比较刻板，但这是输入数据非常可靠的方式。例如： [0044] 唱名、起始时间、音长时值、幅值、播放模式、所用乐器、周围环境、效果。 [0045] 数据集与数据存储器中存储的数以万计的现有歌曲作比较。比较的目的在于：为识别潜在的版权侵犯确定任何相似点并立刻上报这些相似点。 [0046] 在一实施例中，由于在音乐产业中必须要有足够多相同的音符才能声称版权侵犯，而少量相同的音符不会导致侵权，因此32个连续音符用于比较。 [0047] 该系统具有2级比较以提高效率。在第一级比较中不考虑音符的时值。而仅比较一序列的32个音符的音高。一旦在现有旋律中识别到另一组32个连续音符，系统跳转至精细的第二级比较。在精细级比较中，原创声响数据整理器进一步用于单个审查音符的时值。将产生各音符有多接近的报告，如果可能发现了相似模式，则将通知用户。应该注意的是，软件执行的比较算法必须结合特定数据格式来工作。 [0048] 在收集了所有的音后由，特定的软件来分析该音乐的主调，一旦知道了主音调，则采用彩色视唱名系统。 [0049] 着色规则以表2中阐述的视唱符号（solfege notation）为基础。在一个八度内的12个半音（音调），每个半音具有独特的色彩图案。结果，通过这一色彩图案可演唱每个音调。 [0050] 表二 [0051] [0052] 不同主音调的音符-名具有不同特性。 [0053] 表3显示了Eb大调和C大调中的标准旋律音符。 [0054]音符-名 Eb大调 C大调 Eb5 Do D5 Ti Re C#5 C5 La Do B5 Ti So Bb5 A5 La Ab5 Fa G4 Mi So F#4 F4 Re Fa E4 Mi Eb4 Do D4 Ti Re C#4 C4(中央C ) La Do [0055] 当Eb为Do（主音（tonic））时，我们称其为Eb大调音阶。Eb大调的7个音阶为： [0056] Eb（Do）、F（Re）、G（Mi）、Ab（Fa）、Bb（So）、C（La）D（Ti）。 [0057] 当C为Do（主音）时，我们称其为C大调音阶。C大调的7个音阶为： [0058] C（Do）、D（Re）、E（Mi）、F（Fa）、G（So）、A（La）B（Ti）。 [0059] 从表三中可见，音符F4在Eb大调音阶内是Re，而在C大调音阶中是Fa。 [0060] 在传统乐谱中，无论是在哪一种主音调中，F音符都是F音符；而在这一新发明中，F音符在Eb大调的旋律中表示为Re（橙色）、在C大调的旋律中表示为Fa（棕色）。因此，用户从非旋律的黑白世界跳转到旋律的彩色世界。 [0061] 参考传统乐谱： [0062] 在“我的中国心”（Eb主音调）中，F音符是Re且为橙色（图5A中的501和502）。 [0063] 在“嘿，朱迪”（C主音调）中，F音符是Fa且为棕色（图6中的610和611）。 [0064] 传统总谱具有五条线和居间空间，音符通过所在位置获得其名称。当作曲者需要Mi Fa So的声音时，在他可正确地记下音符前他必须进一步确定主音调。Mi Fa So在C调中为E、F和G，而在D调中为F#、G和A。进一步地，该过程通过升音（sharp）和降音（flat）的本位记号得以完成。参考图7A，当非音阶音符出现时，作曲者的意图通过选择颜色显得非常清楚。这对视唱活动有益。 [0065] 为便于比较，图5A和6是采用传统乐谱和新表示法的歌曲“我的中国心”和“嘿，朱迪”的两个示例的示意图。 [0066] 音调 [0067] 在由x轴（水平轴）和y轴（垂直轴）形成的二维平面上，88个不同音调的音符（即A0-C8）沿y轴显示。在图4A中，为简明起见仅显示那些发声音符。每个音节具有y维度的位置。与音节对应的音符的音调与y维度的位置成比例关系。 [0068] 起始时间 [0069] 在不同起始时间（参考歌曲开始）发音的音符沿x轴（水平轴）具有不同位置（但成比例）。每个音符的发音时间、即音符的起始时间与x维度上相应音节的位置成比例。 [0070] 时值 [0071] 每个音符的时值由相应音节的长度表示。更具体地，音符的音长时值与x维度上相应音节的长度成比例。这一表示法具有的益处在于，用户无需其他符号解释（例如附点音符、连音符等）、看一眼即可知道时值。 [0072] 图5A显示了4小节的“我的中国心”。参考图5A，彩色音节位于网格图形上。具有相同时值的音乐数据显示有相同长度。垂直实线将网格划分为与传统总谱的小节相似的区域（标签501）。同样地，垂直虚线进一步将各小节划分为拍。在这些示例中每小节有4拍。第一小节包含6个音符。第一音符是“发生在第一拍的附点四分C音符”（标签511）。第二音符是第二弱拍（second-off beat）上的八分G音符。第三音符是第三拍上的八分F音符，等等。第一附点四分音符占小节的3/8（1.5乘1/4）。这在标签512中表现出来。第二八分音符占小节的1/8（标签513）。 [0073] 第二小节包含两个音符：一个为“附点二分音符”、一个为“四分休止音符”。第一音符是第一节拍上的附点二分C音符。由于点号（dotted notation）表示时值的值乘以1.5，这样C音符占1/2小节乘以1.5，其等于3/4小节。在这一实施例中，音符占3/4的长度。同样地，休止音符占1/4的长度。 [0074] 在“嘿，朱迪”的示例中（如图6所示）有5个小节和32个音符。其中9个是连音符（标签601-609）。连音符是跨过节拍线/小节线的音符（标签620和621），它们不必要地使得时值变复杂。跨越小节的连音符使得音乐较活泼。当与这一实施例相比较时，非常明显的是，这些音符显得更加简洁。应该注意的是，在没有损失信息的情况下音符数量从32降到23。 [0075] 幅值 [0076] 图4B是图1中描述的原创声响数据整理器针对生日快乐歌的输出的示意图。图5B是图1中描述的原创声响数据整理器针对歌曲“我的中国心”、3D型（3D style）的输出的示意图。参考图4B，这一实施例中的表示法具有三维视图，且每个音符的幅值与对应于音符的音节在z维度（第三维度）的长度成比例。 [0077] 由于施加于这一专利申请的格式要求，图4A、4B、5A、5B、6、7A和7B中显示的音节为黑白色，但在以上实施例的实际的原创声响数据整理器中，音节根据预设规则以12种不同的可用色彩图案显示（如表2中所示）。 [0078] 在该实施例中，伴随为旋律音符引进的彩色视唱名符号，当数据（上述多维色彩表现形式的一系列数字旋律音符）在用户以可控速度无缝展开的同时，他们可以按唱名演唱。上述特征对现场表演而言非常方便。应该理解的是，各音节与正播放的音乐一起以可控速率展开也是由处理单元控制的。应该注意的是，可通过处理单元实现映射到彩色音节上的说明性特征，例如闪烁、图案化、嵌入歌词（如图6中所示），从而增强传递给用户的信息。 [0079] 针对不同的用户,原创声响数据整理器提供不同的显示效果去适合他们。 [0080] 1.图7A和图7B显示了根据本发明另一实施例的原创声响数据整理器的显示单元上的输出。参考图7A，对目前习惯了5-线谱的升降及还原号的乐谱用户而言，该系统用于传递相似外观（outlook）。但音符的时值却无可避免地用长度来表示，再者，升降号藏嵌在音节(segment)内，而不是统一出现在开始处（标签701、702、703）。 [0081] 2.对单声部用户而言，他们仅需要旋律。他们可选择“演唱”各旋律。每个音符标有颜色和视唱名，演奏者实际上看到了音符的旋律音。图4B所示出的显示输出是这一分类下的示例。 [0082] 3.图7B显示了根据本发明另一实施例的原创声响数据整理器的显示单元上的输出。参考图7B，对和声分析或研究的多声部用户而言，显示八度音阶内的全部12个半音，从而显示各音符间绝对的距离（separation）。 [0083] 在以上实施例中采用原创声响数据整理器记录、分析并以各种方式向用户呈现声响数据。另外，原创声响数据整理器用于将数字化声音数据与现有的有版权的音乐作比较，以识别潜在的版权侵犯。 [0084] 虽然结合其特定的许多实施例对本发明进行展示和描述，但应该注意的是，在没有背离本发明的范围的情况下可做出各种其他的改变或调整。 |
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