摘要：隨著互聯網時代的快速發展，音樂應用正越來越多的影響著人們的日常生活，音樂識別技術則是聯系音樂應用和真實音樂的樞紐[1]，廣泛應用于音樂欣賞、音樂教學、音樂分類、音樂檢索和音樂推薦等領域。文章基于專利數據庫，基于音樂識別的技術演進路線介紹了音樂識別的技術發展脈絡，并通過統計音樂識別領域的年申請量和主要申請人分析了該領域的專利技術發展趨勢。

　　關鍵詞：音樂識別;音樂檢索;旋律;節奏;情感識別

　　1概述

　　隨著數字音樂爆炸式的增長，以及各種P2P傳輸方式和音樂社區的普及，目前人們面臨的問題不再是缺少音樂，而是如何在浩如煙海的音樂世界中找到自己所需要的音樂。隨著自動識別技術的不斷發展，音樂識別技術從最初的歌名、歌手、風格和類型等文本描述信息的識別，發展到通過電腦自動識別出音樂的旋律、節奏、類型和情感等信息，以尋找與用戶所檢索的音樂相同或類型相同的音樂，或者推送相關音樂給用戶。

　　2音樂識別的技術演進

　　音樂識別由于其獨特的音樂屬性，其發展最初是基于基本文本屬性進行識別，到了九十年代后期，出現了基于旋律和節奏等樂理特征的識別，基于樂理特征的識別是音樂識別中應用最為廣泛的技術，其發展直接推進了音樂識別技術的發展，用戶可以通過哼唱一段熟悉的旋律來獲得想要的音樂歌曲。在2000年后，隨著自動識別技術的發展，逐漸出現了基于情感和類型等整體特征的識別技術，基于整體特征的識別技術主要是基于聲學特征、樂理特征和歌詞來進行音樂識別[2-3]。

　　2.1基于基本文本屬性的識別

　　在音樂識別領域，首個專利申請是JP20662282，于1982年提出，于1984年公開，這代表了音樂識別技術在專利領域的起源，其技術方案的實質是通過歌名這個基本文本屬性進行音樂識別，是音樂識別的雛形，為音樂識別的后續發展奠定了基礎。

　　2.2基于旋律或節奏的識別

　　如果用戶不記得音樂歌曲的名稱、演唱者等信息，而只記得其中的主旋律片段時，用戶難以查找到想要的音樂。基于這種需求，逐漸出現了基于旋律和節奏識別的專利申請，最早的分別是1989年提出的基于旋律識別的JP14785798和1991年提出的基于節奏信息識別的JP324991。

　　在基于旋律和節奏的識別中，包括用戶通過手動輸入的樂譜信息和通過語音識別獲得的信息，而基于語音識別來獲得旋律和節奏等信息是應用最為廣泛的方式，比如，在用戶通過哼唱一段音樂片段來進行音樂識別時，其核心就是通過提取語音中的旋律和節奏來進行識別。由于旋律和節奏是音樂的基本屬性，其發展代表著整個音樂識別的技術領域的發展。

　　同時，在基于旋律和節奏的音樂識別中，也涌現了較多的算法，基本的算法有字符串的匹配算法、線性伸縮算法、動態時間規整算法和隱馬爾科夫模型，在這些基本算法的基礎上，研究者根據具體的音樂屬性對基本算法進行改進，近年來出現了較多的改進后的性能較優的算法，尤其是基于旋律的識別發展較為迅速。

　　在基于旋律的音樂識別中，由于一首音樂歌曲通常包括多個音樂片段，而人們通常比較熟悉和容易記住的是主旋律，比如，在基于哼唱的音樂識別中，用戶輸入的大多都是音樂的主旋律，因此，在基于旋律的音樂識別中，通常是基于主旋律進行識別。由于主旋律在音樂識別中的重要地位，特征數據庫中存儲的旋律大多都是主旋律，并且在基于整首歌曲進行旋律識別時，通常提取的也是歌曲的主旋律，以利用主旋律進行音樂識別。

　　然而，在一首音樂歌曲中，通常具有多個背景旋律，背景旋律對旋律識別來說是噪聲，因此，在基于旋律的音樂識別中，如果能夠將背景旋律預先刪除或分離，將在很大程度上提高旋律識別的精確度。

　　基于這個原因，2003年的專利申請US20030297350提出了一種通過分離背景旋律來進行音樂識別的方法，能夠較好的分離背景旋律，提高旋律識別的準確度�；�于人對音樂歌曲的有限理解和記憶，在用戶手動輸入的樂譜信息或者哼唱的音樂片段中，可能會存在旋律丟失的可能，基于此，2006年的專利申請CN200610065725提出了一種對旋律進行擴充以進行音樂識別的方法，該方法能夠有效解決旋律丟失的缺陷，進一步提高了旋律識別的準確度。

　　2.3情感識別

　　音樂歌曲通常具有較為確定的情感傾向，比如快樂、憂傷、寂寞等，聽音樂的用戶通常也會根據自己的心情來選擇想聽的歌曲。2000年的KR20000076948首先提出了一種對音樂的情感進行識別的方法，該申請的技術方案是通過判斷用戶的主觀情緒來進行音樂識別，為用戶選擇出想要的音樂，這是一種主動的識別方法。

　　2009年的US20090439667提出了一種基于聲學特征和樂理特征識別情感的方法，該方法的實質是基于用戶輸入的語音信息提取聲學特征和樂理特征，然后將提取的聲學特征和樂理特征與特征數據庫中的特征進行匹配，從而來識別音樂的情感傾向。

　　2013年，專利申請CN201310460411在基于聲學特征和語音特征對音樂中的情感進行識別的基礎上，提出了一種利用最大熵模型對歌詞進行情感傾向的識別，基于最大熵進行識別的結果精確度高，推動了音樂識別中情感特征識別的發展。

　　2.4風格類型識別

　　音樂基于不同的因素可分為多個風格類型，比如，場景類型、風格類型等，但其本質上都是對音樂進行分類，從而識別出音樂的類型。專利申請中首次提出對風格類型進行識別的是AU4339299，該申請于1999年提出，同族被引證次數高達370，為音樂識別中的風格特征識別的發展奠定了基礎。

　　3專利申請統計分析

　　本文基于SIPOABS數據庫對音樂識別技術領域的專利申請情況進行檢索，經過篩選，確定涉及音樂識別的專利申請數量為2340篇。

　　3.1年申請量統計分析

　　基于上述檢索結果，在基于音樂識別的專利申請中，起步階段為1980年-1996年，該階段有關音樂識別的專利申請量較少，年申請量在20件以下。從1998年至2008年，是音樂識別技術的快速發展階段，從1998年的30多件到2000年的160多件呈現出了飛速發展，在2000年至2008年之間維持較高的年申請量。從2010年開始，基于音樂識別的專利年申請量較之前有所下降，維持在一個比較平衡的階段，屬于音樂識別的持續發展階段，該階段的年申請量在90-120之間。

　　3.2主要申請人統計分析

　　索尼公司(sony)的申請量高居第一位，為186件，其次是雅馬哈(yamaha)公司，為48件，在雅馬哈(yamaha)公司之后，松下(matsushita)、阿爾派(alpine)等公司的申請量均在30件左右。

　　4結束語

　　本文從音樂識別技術的專利申請情況入手，對音樂識別技術的專利年申請量和主要申請人進行了統計分析，重點解讀了音樂識別技術的技術演進路線。在本文中，所列舉的內容主要為本領域技術人員常用的技術手段，并未包含音樂識別技術領域的所有相關技術。

　　參考文獻：

　　[1]程甜.音樂識別技術研究與實現[D].華中科技大學，2012.

　　[2]劉丹，張乃堯，朱漢城.音樂特征識別的研究綜述[J].計算機工程與應用，2002(24)：74-77.

　　[3]林成棟.基于音樂特征向量空間的音樂情感識別方法研究[D].大連大學，2010.

　　專利轉讓知識閱讀：辦理專利申請應當提交哪些申請文件

　　申請發明專利需要提交哪些文件呢?不同的專利申請時需要準備的材料不同，小編一次對發明專利、實用新型專利和外觀設計專利的申請材料進行了總結，并提供了最新實用新型授權未繳費專利，需要的作者請及時聯系在線客服。