Question

我有一系列MIDI音符以MIDI音符编号的形式存储在数组中。有没有一种算法可以让我获得这些音符所代表的歌曲的关键和音阶？

Answer 1

如果您使用的是Python，则可以使用music21工具包执行此操作：

import music21
score = music21.converter.parse('filename.mid')
key = score.analyze('key')
print(key.tonic.name, key.mode)

如果你关心密钥查找的特定算法，你可以使用它们而不是通用的“密钥”：

key1 = score.analyze('Krumhansl')
key2 = score.analyze('AardenEssen')

等。任何这些方法也适用于和弦。

（免责声明：music21是我的项目，所以我当然有兴趣推广它;但是你可以看看music21.analysis.discrete模块，从那里获取其他项目/语言的想法。如果你有MIDI解析器，Krumhansl算法并不难实现。）

Answer 2

Carol Krumhansl的算法是最着名的。基本思路非常简单。从已知键中的音乐中抽取音高的参考样本，并将其转置到其他11个键。主键和次键必须单独处理。然后从未知键中的音乐中抽取音高样本。这为24个参考样本和一个未知样本中的每一个产生12分量间距向量，如：

[ I,        I#,      II,       II#     III,       IV,      IV#,   V,     V#,    VI,     VI#,   VII    ]
[ 0.30,  0.02,  0.10,  0.05, 0.25,  0.20,  0.03, 0.30,  0.05,  0.13, 0.10  0.15]

计算未知音高向量与每个参考音高向量之间的相关系数，并选择最佳匹配。

Craig Sapp撰写（版权）代码，可在http://sig.sapp.org/doc/examples/humextra/keycor/

获取

David Temperley和Daniel Sleator开发了一种不同的，更难的算法作为他们（受版权保护的）Melisma包的一部分，可在 http://www.link.cs.cmu.edu/music-analysis/ftp-contents.html

Kumhansl算法的（免费）Matlab版本可从T. Eerola和P. Toiviainen的Midi工具箱中获得： https://www.jyu.fi/hum/laitokset/musiikki/en/research/coe/materials/miditoolbox

Answer 3

有一个number of关键发现算法，特别是Carol Krumhansl的算法（我见过的大多数论文总是引用Krumhansl的方法）

Answer 4

假设没有按键更改，一个简单的算法可以基于音高类直方图（每个音高等级有一个12个条目的数组（每个音符在一个八度音程中）），当你得到一个音符你在正确的条目中添加一个，那么在最后你很可能会有两个最常见的音符，它们将是7个半音（或条目），代表音调和主导，音调是你正在寻找的音符和主导音符以上7个半音或5个半音。

这种方法的好处在于它与尺度无关，它依赖于补品，而主导是两个最重要的音符并且更频繁地发生。通过为一块大块的第一个和最后一个音符赋予额外的权重，可以使算法更加稳健。

至于检测刻度，那么一旦你有了键，你就可以在直方图中生成一个超过某个阈值的音符列表，作为该根音的偏移量，所以让我们说你检测到一个键。 A（从A和E经常出现）并且您拥有的音符是ACDEG然后您将获得偏移0 3 5 7 10，在a database like this one中搜索会给你＆＃34; Minor Pentatonic＆＃34;作为比例名称。

是否有算法从一系列音符中获取歌曲的音阶和键？

4 个答案: