Найти произведение по нотам: Нагугли мелодию: поисковик для музыкантов

Организация поиска нотных записей | Открытые системы. СУБД

Большинство современных поисковых систем ищут нотные записи музыкальных произведений по названию и автору композиции, однако исходными данными может служить фрагмент нотной записи либо аудиозапись. Такой поиск по заданному фрагменту мелодии может быть организован на основе волновых правил, традиционно применяемых при автоматизированном доказательстве теорем.

Сегодня данные практически из любой области хранятся и распространяются в электронном виде — не стали исключением и музыкальные произведения, множество файлов описания которых в виде аудио, видео и текстовых записей размещают в Сети. Закономерно возникает задача поиска в массивах музыкальных данных — например, для отыскания полной нотной записи произведения по оставшемуся в памяти и записанному в нотной форме фрагменту полюбившейся мелодии, или же для выявления фактов заимствований в нотных записях музыкальных произведений, или для контроля за соблюдением авторских прав.

Многие нотные редакторы могут сохранять записи в дополнение к своему внутреннему формату и в формате MusicXML, который поддерживается более чем в 150 программных продуктах (MuseScore, Finale, Guitar Pro и др.). Однако в большинстве современных электронных нотных библиотек возможности поиска весьма скромны — поиск ведется, как правило, по текстовому описанию: названию музыкального произведения, фамилии автора (например, www.wikifonia.org, www.notomania.ru). Но сегодня не менее актуально искать музыкальные файлы, анализируя их содержимое, задав в качестве запроса только нотную последовательность. Также в качестве запроса может быть предложена нотная запись, построенная автоматически по звуковому фрагменту, а результатом поиска будет оригинальная нотная запись музыкального произведения.

Для аудиофайлов реализованы методы поиска по звуковому фрагменту — акустическому отпечатку (как, например, в системах echoprint.me, Shazam, Tunatic и др.), однако все эти методы имеют ограничение на минимальную длительность входного фрагмента, по которому ведется поиск, — как правило, для корректного сравнения с образцом, хранящимся в базе акустических отпечатков, требуется аудиозапись продолжительностью не менее 10 секунд, но иногда возникает потребность выполнить поиск, задав в качестве запроса более короткий фрагмент, адекватно задаваемый в нотной записи.

Поиск на основе анализа содержимого музыкальных файлов реализован, например, в системе Musipedia, на ее вход подается фрагмент нотной записи, мелодический контур или ритм, а на выходе получаем набор midi-файлов, в которых содержится заданный или похожий на него музыкальный фрагмент. Эта система осуществляет сравнение внутреннего представления музыкальных фрагментов, что позволяет, в частности, находить мелодию, записанную в другой тональности, исходное представление которой отличается от запроса.

Все эти методы чувствительны к неизбежным ошибкам задания исходных данных, возникающим при записи мелодии на слух. Кроме того, они не подстраиваются под ошибки ручного ввода или автоматической генерации по имеющейся аудиозаписи.

Волновой метод

Запись нот в виде файла MusicXML — это структурированный документ в формате, представляющем собой подмножество XML, в котором зафиксирован набор тегов разметки содержимого, однако традиционные методы поиска (векторная модель, поиск в файлах XML) в чистом виде здесь неприменимы. При поиске в массиве музыкальных записей должна учитываться специфика предметной области, например, одна и та же мелодия, записанная в разных тональностях, — это совсем разные файлы. При поиске требуется оценить сходство запроса с библиотечным файлом и принять решение о допустимости считать их представлением одного произведения. Сходная ситуация возникает в математике при проведении доказательства методом математической индукции. При выполнении шага индукции имеется предположение, которое считается истинным, и требуется доказать истинность заключения индукции, которое похоже на гипотезу. Одним из методов, с помощью которого можно автоматизировать такое доказательство, является метод волновых правил, предлагающий сначала выделить общие части (основу) гипотезы и заключения и отметить различия (этот процесс называется аннотированием выражений). Затем в доказательстве применяются только такие преобразования, которые уменьшают различия в соответствии с некоторой мерой. При успешном исходе доказательства все различия будут устранены, заключение индукции сведется к гипотезе и истинность будет доказана.

Для использования метода волновых правил при поиске музыкальных произведений необходимо определить правила аннотирования запроса и библиотечного файла, а также правила, с помощью которых производятся преобразования, и задать меру.

Любой музыкальный фрагмент (и запросы, и хранимые в библиотеке записи) предлагается представлять в виде нотных расстояний и пауз. Нотные расстояния хранятся в виде пар (относительная высота, относительная длительность), паузы характеризуются только относительной длительностью. Относительная высота ноты — это число, равное смещению (в полутонах) относительно предыдущей ноты фрагмента. Такое представление, во-первых, позволяет сделать одинаковыми представления одной мелодии в разных тональностях и, во-вторых, обеспечивает то, что ошибка при вводе одной из нот проявится только в двух относительных высотах, но не повлияет на остальные ноты фрагмента.

Рассмотрим вычисление относительных высот на примере фрагмента «Польки» С. В.

Рахманинова (см. рисунок ). Относительные высоты всех нот, начиная со второй, подписаны под соответствующими нотами: положительные числа появляются при движении мелодии вверх, отрицательные — в случае, если высота следующей ноты ниже предыдущей.

Относительные высоты нот

Относительная длительность ноты — это отношение длительности ноты к длительности предыдущей ноты или паузы. Первая нота фрагмента участвует в вычислении относительной длительности следующей ноты, а для нее самой относительная длительность не вычисляется. Если ноты одной высоты связаны лигой, то во внутреннем представлении они считаются одной нотой, их длительности складываются и относительная длительность вычисляется как общая для такой группы нот. Относительные длительности пауз вычисляются по таким же правилам. Данное представление позволяет получить одинаковую формальную запись для одинаковых мелодий, упрощая их сравнение.

Однако одного лишь изменения представления еще недостаточно для решения задачи поиска — наличие несовпадающих внутренних представлений не обязательно означает, что рассматриваемые музыкальные записи не относятся к одному произведению. Во-первых, несовпадение может быть вызвано разными длинами запроса и файла из нотной библиотеки. Во-вторых, в некоторых нотах запроса могут появиться ошибки, сделанные пользователем. Поэтому требуется искать также фрагменты, не полностью совпадающие с запросом.

Сравнение музыкальных фрагментов

Сравнение запроса и записи из библиотеки, уже переведенных во внутреннее представление, происходит в три этапа. Сначала выполняются поиск наибольшей общей подпоследовательности нот и специальная разметка (аннотация) фрагментов. Затем осуществляются преобразования с помощью волновых правил. На последнем этапе вычисляется оценка похожести фрагментов.

Идея и терминология метода волновых правил появились из наблюдений за природой Шотландии. Представьте, что вы стоите на берегу озера, окруженного горами, и любуетесь их отражением в воде. Неожиданно в воду падает камень и отражение нарушается волнами, но с течением времени волны расходятся и отражение картины восстанавливается. Отражение в спокойном озере и отражение, нарушенное волнами, похожи, и для преобразования второго к первому нужно устранить волны. Эта идея и используется в методе волновых правил. Входными данными метода являются два музыкальных фрагмента во внутреннем представлении. В них отмечаются общие части (основа) и различия (волновой фронт). Основой для музыкальных фрагментов является наибольшая общая подпоследовательность нот, не обязательно стоящих подряд. К размеченным таким образом фрагментам применяются волновые правила. Волновые правила представляют собой правила переписывания. Если в волновом фронте встретилась восьмая нота, после которой стоит пауза, то вместо них во фрагменте можно написать одну четвертную ноту (большей длительности).

Оценка похожести фрагментов выполняется после завершения применения волновых правил. Похожесть фрагментов обратно пропорциональна длине волнового фронта, который остался после применения правил, а также зависит от количества примененных правил, поскольку правила применялись для устранения различий, то есть исходные фрагменты не были одинаковыми.

Индексирование библиотеки файлов MusicXML

Одна из задач, которую требуется решить при создании поисковой системы, — индексирование содержимого библиотеки. Проблема заключается в том, что нельзя автоматически разбить произведение на фрагменты и построить полноценный словарь. Если для текстовых коллекций можно определить понятие «слово» как текст между пробельными символами, то аналогом его в музыкальной области была бы «музыкальная фраза» или «мелодия», однако ее границы сложно определить формально. Мелодия может быть у одного из инструментов, она не всегда начинается с первого такта и не всегда ее границами являются тактовые черты. Если при работе с текстовым файлом разбить его на отдельные слова не составляет труда, то автоматическое разбиение музыкального произведения на осмысленные фрагменты — нетривиальная задача.

Для разбиения музыкального произведения используется метод «скользящего окна». Задается размер (суммарная длительность нот) окна и размер шага.

Часть мелодии, выражающая законченную музыкальную мысль, в элементарной теории музыки называется периодом. Простейший тип периода состоит из восьми тактов. Период делится на две части по четыре такта, называющиеся предложениями. Предложения, в свою очередь, можно разбить на двухтактные фразы. Следуя такому принципу разделения мелодии, произведение проходится делить трижды — окнами размером в 8, 4 и 2 такта.

Полученные фрагменты переводятся во внутреннее представление и заносятся в словарь. В словаре они хранятся в виде инвертированного файла, то есть для каждого фрагмента указывается список произведений, в которых он встречается, и число вхождений в каждое из них. В силу особенностей сравнения музыкальных фрагментов, при занесении в базу и подсчете вхождений фрагмента в произведение рассматривается не точное совпадение нового фрагмента и имеющегося в базе, а такое совпадение, при котором величина, полученная при вычислении похожести, не меньше порогового значения.

***

Для эффективной работы нотной поисковой системы было выбрано внутреннее представление для хранения нотных записей, позволяющее проводить их сравнение, составлены правила преобразования, применяющиеся при оценке степени совпадения нотных фрагментов, и предложен способ индексирования библиотеки нотных файлов. В ближайшее время планируется расширить поиск на библиотеки музыкальных произведений, хранящиеся в Сети, что потребует улучшить быстродействие поиска.

Юлия Корухова ([email protected]) — доцент кафедры алгоритмических языков ВМК МГУ, Марина Мытрова ([email protected]) — младший научный сотрудник ИПМ им. Келдыша РАН. Работа выполнена при поддержке РФФИ грант 12-01-31109-мол_а.

Как определить тональность произведения: определяем на слух и по нотам.

Чтобы знать, как определить тональность произведения, требуется, прежде всего, разбираться в понятии «тональность». Вы уже знакомы с этим термином, поэтому лишь напомню, не углубляясь в теорию.

Тональность – вообще, это высота звучания, в данном случае – высота звучания какого-либо лада – например, мажора или минора. Лад — это построение звукоряда по определенной схеме и, кроме того, лад – это конкретная звуковая окраска звукоряда (мажорный лад – ассоциируется со светлыми тонами, минорный – с грустными нотками, тенью).

Высота каждой конкретной зависит от её тоники (главная устойчивая нота). То есть тоника – эта та нота, к которой привязан лад. Лад во взаимодействии с тоникой и даёт тональность – то есть набор выстроенных в определённом порядке звуков, расположенных на конкретной высоте.

Как определить тональность произведения на слух?

Тут важно понимать, что не в любой момент звучания можно с точностью сказать, в каком тоне звучит данная часть произведения. Нужно выбрать отдельные моменты и проанализировать их. Что это за моменты? Это может быть самое начало или самый конец произведения, а также конец какого-либо раздела произведения или даже отдельной фразы. Почему? Потому что начала и концы звучат устойчиво, они утверждают тональность, а в середине обычно происходит удаление от основной тональности.

Итак, выбрав для себя фрагмент, обратите внимание на две вещи:

1. какое в произведении общее настроение, какое наклонение – мажорное или минорное?
2. какой звук наиболее устойчив, какой звук подходит для того, чтобы им завершить произведение?

Когда вы это определите, у вас должно случиться прояснение. От типа наклонения зависит – мажорная это тональность или минорная, то есть какой у тональности лад. Ну а тонику, то есть устойчивый звук, который вы услышали, можно просто подобрать на инструменте. Итак, вам известна тоника и известно ладовое наклонение. Что ещё нужно? Ничего, только соединить их вместе. Например, если вы услышали минорное настроение и тонику фа, то тональность будет – фа минор.

Как определить тональность произведения в нотах?

А вот как определить тональность произведения, если у вас на руках ноты? Наверное, вы уже догадались, что следует обратить внимание на знаки при ключе. В большинстве случаев, по этим знакам и тонике можно безошибочно определить тональность, потому что ключевые знаки ставят вас перед фактом, предлагая только две конкретные тональности: одну мажорную и одну параллельную ей минорную. Какая именно тональность в данном произведении зависит от тоники. Подробнее про ключевые знаки можно прочитать здесь.

Нахождение тоники может вызывать затруднения. Часто это последняя нота музыкального произведения или его логически завершенной фразы, чуть реже она еще и первая. Если, например, произведение начинается с затакта (неполного такта, предшествующего первому), то часто устойчивой нотой оказывается не первая, а та, которая приходится на сильную долю первого нормального полного такта.

Не поленитесь взглянуть в партию сопровождения, по ней можно догадаться о том, какая нота является тоникой. Очень часто аккомпанемент обыгрывает тоническое трезвучие, которое, как понятно из названия, содержит в себе тонику, да, кстати, и лад тоже. Заключительный же аккорд сопровождения практически всегда её содержит.

Обобщив вышесказанное, выделим несколько шагов, которые вы должны предпринять, если хотите определить тональность произведения:

1. На слух — выяснить общее настроение произведения (мажор или минор).
2. Имея на руках ноты — ищите знаки альтерации (при ключе или случайные в местах смены тональности).
3. Определить тонику – условно это первый или последний звук мелодии, если не подходит – определять устойчивую, «опорную» ноту на слух.

Именно слух является вашим главным инструментом в решении вопроса, которому посвящена эта статья. Следуя этим нехитрым правилам, вы сможете определять тональность музыкального произведения быстро и правильно, позже вы научитесь определять тональность с первого взгляда. Удачи!

Автор – Виталий Коваленко

Кстати, неплохой подсказкой для вас на начальном этапе может стать известная всем музыкантам шпаргалка – квинтовый круг мажорных тональностей. Попробуйте её использовать – очень удобно.

technology — Есть ли поисковая система по нотам?

спросил 2 года 11 месяцев назад

Изменено 2 года, 8 месяцев назад

Просмотрено 6к раз

Есть ли хорошая поисковая система для поиска музыки по мелодии или партитуре?

Я часто ловлю себя на том, что задаюсь вопросом, что это за песня, для которой я могу напевать мелодию, и мне интересно, есть ли своего рода поисковая система, где я мог бы выписать столько партитуры, сколько я знаю в нотной записи, и найти это, чтобы получить название/автора/лирику: своего рода Google для музыки, где вместо поиска по словам вы записываете ноты.

Это было бы особенно полезно для классической музыки, потому что в них нет слов, которые нужно запоминать и искать, поэтому, если вы не знаете название, вы застряли, а запоминание таких названий, как соната __, менуэт __ или прелюдия __, через некоторое время становится довольно запутанным.

Основываясь на популярности тегов идентификации, я предполагаю, что многие люди как на этом сайте, так и за его пределами сочтут это полезным

• классическая музыка
• технологии

5

Другой вопрос на сайте дал мне ответ. Она не совсем похожа на ту книгу, которую я упомянул в комментариях. Вам не нужно определять интервалы между нотами (как требует книга), а только то, идут ли ноты вверх, вниз или остаются прежними. Итак, я ожидаю, что в целом вам понадобится более длинная последовательность, но она работает на удивление хорошо даже с короткой последовательностью. Я только что проверил его с первой темой из второй части пятой симфонии Бетховена. Я ввел: *UURDDUD. * представляет собой первую ноту, поэтому я сказал, что она поднималась дважды, затем повторялась нота, дважды опускалась и т. д. Тема, которую я хотел, не была первой, но она была на первой странице. Немного сбивает с толку то, что более поздний экземпляр в том же движении, который не продолжился, как я ожидал, появился первым. Чтобы быть уверенным, что у вас есть правильный хит, вам понадобится некоторое умение читать ноты.

Я говорю о контурном поиске на этом сайте, но и другие функции тоже могут быть полезны.

https://www.musipedia.org/

Надеюсь стать частым гостем.

3

Существует приложение для поиска музыкальных партитур, основанное на Ngram, которое называется Peachnote. Идея состоит в том, чтобы периодически вводить мелодию, а приложение ищет в базе данных партитуры, извлеченные из IMSLP и других источников.

Вот статья, восхваляющая достоинства Peachnote. (Адриан Джордани. 27 мая 2018 г. «Кто или что на самом деле вдохновило венского вундеркинда?». По состоянию на 27 июля 2020 г.)

А вот оригинал статьи о Peachnote. (Владимир Виро. 2011. «Peachnote: Music Score Search and Analysis Platform». По состоянию на 27 июля 2020 г.)

Также есть приложение для Android (ссылка http, а не https), но у меня нет Android , так что не могу подтвердить.

Теперь плохие новости: я не смог найти на сайте Peachnote известные классические произведения, которые, как я знаю, есть на IMSLP. Может быть ошибка пользователя, может быть много чего; Желаю тебе удачи.

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

Расширенный поиск по нотам Plus

Используйте любой или все эти ящики вместе или по отдельности.

Поиск по названию (название песенника, название песни, композиция)

Найти результаты с все слова:

В этом разделе выполняется поиск продуктов, которые соответствуют вашему запросу либо по названию продукта, либо по содержанию.

Найти результаты с точной фразой :

Найти результаты без слов:

Поиск по другим данным (исполнитель, группа, композитор, инструмент, издатель или другие ключевые слова)

Найти результаты с все слова:

Этот раздел ищет терминов, таких как: Имена людей, связанных с музыкой, таких как артист, группа, редактор и т. д.

Найти результаты с точной фразой :

Сведения , такие как инструмент, номер продукта, издатель и т. д.

Найти результаты без слов:

описательных слов, таких как легкий, полный счет или джаз.

Затем сузьте результаты до

Деревянные духовые инструменты

Флейта

Кларнет

Гобой

Фагот

Саксофон

английский рожок

Латунь

Труба

Тромбон

Туба

Рог

Струны

Скрипка

Виола

Виолончель

Контрабас

Арфа

Дополнительный

Фортепиано

Орган

Гитара

Голос

Рекордер

Перкуссия

Ансамбли

Хоровой

Концертный оркестр

«Со всеми словами» ищет слова в любом порядке. «С точной фразой» ищет слова в том порядке, в котором они были введены. «Без слов» ищет элементы, которые не содержат ни одного из введенных слов.

Избранные советы по поиску

1. Попробуйте использовать только фамилии артистов и композиторов, если результатов недостаточно.
2. Попробуйте сначала ввести меньше данных. Например, ищите «Beatles» вместо «Beatles Tab».
3. Не используйте кавычки в полях поиска.
4. Используйте наш список исполнителей от A до Z для труднопроизносимых имен. Мы перечисляем популярных исполнителей в алфавитном порядке.
5. Для композиторов, чьи имена трудно произносимы или могут иметь альтернативное написание, попробуйте наш список композиторов от А до Я или используйте поле «найти результаты со всеми словами», чтобы попробовать частичный поиск по слову (например, «рач» вместо «рахманинов» ). Обратите внимание: поиск по частям слова работает только в полях «найти результаты со всеми словами» нашего расширенного поиска.