HI，各位同学好久不见，这一次来分享一下、BEATWIZ 的神奇魔法。相信各位在开发音乐游戏的过程中肯定有很多次“游戏两分钟，制作两个月”这种难受的情况发生，因此也让很多开发者望之儿退却。

所以 BEATWIZ 也就这么的诞生啦！它可以高速且高精度的解析乐曲的速度，节拍数，节拍开始时间等等信息，是一款特化了乐曲解析的引擎。怎么样？让 CRIWARE 的增野老师带领我们一起以及 BEATWIZ 的世界吧！

第一话：打节拍的秘密

大家好，我是 CRIWARE 的增野。

“想听着己喜欢的音乐，来享受音游”

由我的这个想法而诞生的 BEATWIZ，到今年为止已经开发了 15 年了。

BEATWIZ 可以解析现存的乐曲，可以高速且高精度的解析乐曲的速度，节拍数，节拍开始时间等等信息，是一款特化了乐曲解析的引擎。

在这 15 年的乐曲解析技术的进步里，还添加了比如乐曲的激烈程度的指标，特定的打击乐器的追踪，乐句的推定，清唱声的抽出，主旋律的乐谱的生成，和音解析等等各式各样的功能。

我会分为 3 话，尽量的给大家讲解 BEATWIZ 所拥有的其他地方没有的丰富的功能。

不管你对音游制作有或者是没有兴趣，和声音素材制作，声音设计，程序，策划相关的大家都可以来看一看，或许能够对你们有所启发。

打节拍的秘密

为什么人在听音乐的时候，会自然的想要动一动身子，又或是想要打节拍呢？

那是因为人和音乐同步的进行动作的时候，能感受到“快乐”，主动的享受音乐是人类的一种本能的行为。

那么，人是对音乐的什么进行了反应呢？其实是对音乐的速度（节拍）做出了反应。音乐传过来了之后，根据音乐的速度同步，自然的想拍手这个行为正是“人类能够正确的认识到音乐的速度并对其做出反应”的证据。

根据自己喜欢的音乐的节奏，按下按键，或者跳舞的游戏，也就是说“可以用任意的音乐进行音游”的设计和开发，就必须要进行一个“可以自动且高精度的解析任意的音乐的节拍速度”的功能的开发。

BEATWIZ 的开发所经历的 15 年，则正是一个关于如何解开“打节拍的秘密”的冒险故事。

什么是音乐的速度（即节拍数，BPM）

大家谁都在小学或者中学的音乐课里看到过“乐谱”。

在乐谱的一开始的地方有可能会写着“Andante”。

或者也有可能写着“♩=120”。

这个就是表示乐谱速度的记号。

顺带一提“Andante”指的差不多是♩=72。

在 BEATWIZ 里，使用“BPM”来表示来表示音乐的速度。

BPM 是“Beat Per Minute”的缩写，最早是用来表示心脏跳动速率的医学用语。

BEATWIZ 使用“在 1 分钟里演奏了多少次 4 分音符”来定义 BPM 值。

也就是说上面的“♩=120”和“120BPM”是同一个意思。

推定音乐的速度（BPM 值）的魔法

刚开始打算开发 BEATWIZ 的 15 年前的那时候，从一般的乐曲中推测 BPM 的研究工作基本没有人做，论文也很少。基本上就是“从零开始制作从一般的乐曲中如何推测 BPM 值的魔法书”的状态这样说也不为过。

当时的 BPM 推定主要还是实际听着音乐，然后跟着节拍按按钮的“按键法”，但是这种方法不可能自动化。

找了无数的论文，试过了许多方法，在经历了无数次的失败之后，最终得出了通过使用以下暂定的方法来推定 BPM，可以得到最高精度的结果。

1. 打击乐器的声音（节奏），可以支配 BPM 的推定值
2. 这个节奏是一个频率非常低的超低频音波
3. 为了观测超低频音波，准备一个能够装入 10 秒长度的波形的巨大的窗口（VLW (Very Large Window)），然后传入音乐波形进行解析。

幸运的是，通过上述方法推测 BPM 的话，还能得到以下

1. 节拍开始时刻（第一小节的第一拍是什么时候）
2. 节拍数（是 3 节拍还是 4 节拍）

的信息也可以高精度的推测出来了。

刚开始用这个方法进行尝试的时候，处理非常的耗时，解析时间甚至超过了原乐曲的时间。

在这之后的高速化和优化的结果，可以实现当初的 2000 倍以上的高速化，1 分钟的乐曲可以在 0.1 秒以内解析完毕。也就是说，一般的音乐的话，都可以在 1 秒钟之内解析完毕。

第一个音轨（ID:1）这个大约 7 分半的比较长的曲子，用了大约 0.43 秒解析完成。可以看到 BPM 值为 122.00，第一小节的第一拍的时间为 0.1453 秒，且这是一个 4 节拍的曲子。

高速化的结果，不光是可以解析乐曲文件，还可以实现串流的解析了。比如你现在听的乐曲通过麦克风输入之后，马上就可以获取这个曲子的 BPM 和节拍开始时刻，就像魔法一样。

BEATWIZ 的高精度以及处理的轻量，使得可以接入不仅仅是游戏机，手机，电器等等硬件，甚至照明道具，玩具，乐器等等，实现广泛的应用。

下回预告

这次为大家解开了 BEATWIZ 打节拍的秘密。

一旦了解了这些秘密之后，就可以获取乐曲中富含的大量的信息了。

在下一回，我会介绍曲子的激烈程度以及乐句的解析，并且介绍应用了这些技术的音游谱面自动生成的概要。

尽请期待。