調性與 BPM 偵測:讀出音訊的調與速度

上傳音訊即可一次讀出調性與速度。分析在你的瀏覽器裡本機完成,檔案不會送往伺服器,也不消耗任何點數,結果還會附帶一個調性判定可信度的百分比數值。

選一個音訊檔案,一次得到它的調、大小調性質與速度。全部計算在你自己的裝置上完成,檔案不會離開裝置,也沒有上傳等待。

支援 MP3、WAV、M4A、OGG · 10 分鐘以內 · 檔案不離開你的裝置

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調性是怎麼算出來的

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分析器會先建構色度向量:量測五個八度範圍內十二個音級各自的能量佔比,把所有的 C 折進同一個桶、所有的升 C 折進下一個桶,依此類推。得到的是這首曲子實際倚重哪些音的分布,與它們彈在哪個八度無關。

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然後把這個分布與二十四個 Krumhansl-Schmuckler 模板做相關:十二個可能主音各配一個大調權重和一個小調權重。這些模板來自聽覺實驗,編碼了每個音級在一個調裡被感知的強度。相關度最高的模板勝出,它的相關係數就是顯示在結果旁邊的可信度。

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這裡刻意沒有採用「找最響的那個音當主音」的樸素做法。混音裡最響的音高通常是強拍上的貝斯音,而那往往是五度或三度而不是根音。把整個分布與已知形狀做相關,穩健得多。

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速度是怎麼算出來的

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速度來自另一路訊號。分析器把音訊切成短影格、量測每格的能量,只保留上升量,也就是能量跳起來的那些瞬間,那裡是音符和鼓點的起音位置。持續音不貢獻任何值,這正是我們要的,因為一個長音鋪底本身不攜帶節奏。

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得到的起音強度曲線接著做自相關:把曲線與自身的延遲副本逐一比對,匹配最強的那個延遲就是拍週期。搜尋範圍只取 60 到 200 BPM,把結果限制在音樂上說得通的區間內。

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自相關有個眾所周知的習性:它鎖在真實速度的一半或兩倍上同樣順理成章,因為每一拍重複一次的圖案,每兩拍也重複一次。結果會被折回 70 到 180 區間,這對絕大多數錄音是對的,但偶爾會把很快的鼓打貝斯折成一半。

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看懂那個可信度

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可信度是你這首曲子的音高分布與勝出模板之間的相關係數。大約 70% 以上,調性幾乎肯定是對的。50% 到 70% 之間,大概對,但值得拿你能聽出來的和弦核對一下。低於 50%,就當成一個猜測。

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可信度低是一種資訊,不是失敗。有些音樂本來就沒有單一調性:無調性寫作、半音化很重的爵士、介於大調與其關係小調之間的調式作品、以及中途轉調的曲子,都會產出一個平坦的分布,跟誰都不強匹配。純打擊樂素材幾乎沒有音高內容可供分析。

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一個調的關係大小調共用全部七個音,所以分布極為相似。可信度中等時,最常見的錯誤就是把 C 大調的曲子報成 a 小調,或者反過來。聽一下曲子最終解決到哪個音,幾秒鐘就能定下來。

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哪些情況會讓分析變難

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和聲樂器的乾淨錄音分析得最好。鋼琴獨奏、吉他主導的歌、弦樂編配、多數流行製作,這些都能給出清晰的音高分布與平穩的起音曲線。

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有四種情況會讓結果變差。重破音會把能量鋪滿整個頻譜,讓音級互相糊在一起。編配極密的混音同時疊了太多音,沒有哪個主音能凸顯出來。中途變速或自由速度的演奏破壞了拍週期均勻的前提。而側鏈壓縮或閘門用得很重的製作,會在沒有音符的地方造出起音,把速度估計拉偏。

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分析器讀的是檔案中段的三十秒而不是整首,因為前奏經常是一個稀疏的鋪底或者乾脆是靜音,對這首曲子說明不了什麼。如果你的曲子在不同段落之間變調或變速,請先裁切檔案,分段各分析一次。

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調與速度拿來做什麼

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DJ 用這兩個值規劃銜接。速度對上才能對拍;調性相同或相關才不會在疊放時打架。相隔五度的曲子,或者關係大小調,通常放在一起很服貼。

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取樣素材的製作人需要調性才能把它移到自己的專案裡,需要速度才能把它拉伸到格線上。這兩者只要錯了一個半音或者幾個 BPM,在長音取樣上立刻能聽出來。

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唱歌的人用調性判斷一首歌是否落在自己的音域內,再決定不在的話要移幾度。吉他手用它挑移調夾的位置。排歌單的人用速度安排一晚的節奏起伏,用調性避免連著兩首同調。

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如果你要的是速度但手上沒有可分析的檔案,比如房間另一頭在放的曲子、現場的樂團,請用 BPM 測速器,它從你自己的打拍裡測。

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調性與速度偵測常見問題

我的檔案會被上傳嗎?

不會。分析在你的瀏覽器裡執行,檔案直接從你的裝置讀取,不會送往伺服器,這也是為什麼沒有上傳進度條,也不扣點數。

為什麼報的是關係小調而不是大調?

一個大調和它的關係小調包含完全相同的七個音,所以音高分布看起來幾乎一樣。可信度中等時這是最可能的錯誤。聽一下音樂最終解決到哪個音。

速度為什麼恰好是我預期的一半?

自相關鎖定重複圖案,而每一拍重複一次的圖案每兩拍也重複一次。結果會被折進常用區間,偶爾會把真正快的素材折成一半。

能分析純鼓的素材嗎?

速度通常是對的。調性不會對,因為打擊樂幾乎沒有穩定的音高內容,可信度會很低,那就是工具在告訴你這一點。

曲子中途轉調能處理嗎?

一次分析不行。它對整個分析視窗只報一個調。請把檔案裁成段落,分別分析。

分析的是檔案的哪一段?

中間的三十秒。前奏常常稀疏或靜音,會把分布帶偏,所以改取常規編配裡最密實、最有代表性的那一段。

支援哪些檔案格式?

MP3、WAV、M4A、OGG,十分鐘以內。只要你的瀏覽器能解碼就可以,更長的檔案請先裁切。