华斌，尹文慧，张奕林

天津财经大学信息科学与技术系，天津 300222

基于哼唱的音乐检索应用系统

华斌，尹文慧，张奕林

天津财经大学信息科学与技术系，天津 300222

1 引言

用哼唱检索音乐能够让用户寻找到他仅仅只知道旋律的部分音调的一首歌。用户只是简单地通过电脑的麦克风哼唱出这段音调，然后系统通过查询包括这段音调的歌曲旋律数据库，返回一个查询结果的相关歌曲列表。这种查找方式相比于文本查找（曲名、演唱者等）更自然，也更方便，拥有很大的商业发展潜力，成为近年来很多人研究的热点[1-3]。

Ghias最早研究哼唱检索[4]。他提出的方案是用三个符号U（升高）、R（不变）、D（降低）表示旋律相邻两个音符的音高变化。然后应用近似字符串匹配方法来比较两段旋律的相似度。然而这种描述旋律信息的方法相对简略，在辨识度上也不太理想。Kosugi[5]等采用把音高和节奏信息结合的旋律表示方法，可以适应大型乐曲库的检索。但是该系统要求用户必须伴随一个节拍器哼唱，使用起来不方便。Shih等在QBH系统中使用了隐马尔科夫模型（HMM）比较哼唱旋律和目标歌曲的相似度，实验表明该方法对音高不准比较敏感，但是对节奏上的哼唱误差有较高的容忍度。台湾清华大学在哼唱检索系统中采用DTW和Line Scaling多级匹配算法，但由于DTW，Line Scaling直接使用基频曲线进行匹配，系统的检索速度较慢。

因此如何有效地利用旋律音高和音长特征进行高效检索，是人们进一步研究的方向。……