BPM- und Tonart-Erkennung mit Camelot-Code

So funktioniert die Erkennung

Dein Browser dekodiert die Datei, mischt sie zu Mono und rechnet die Abtastrate um. Fürs Tempo wird das Audio in kurze, überlappende Abschnitte im Abstand von etwa 6 ms zerlegt, und die Energie in 36 Frequenzbändern wird von Abschnitt zu Abschnitt verglichen: Plötzliche Anstiege markieren Anschläge von Noten und Drums. Diese Onset-Kurve wird dann mit zeitversetzten Kopien ihrer selbst verglichen; entspricht der Versatz genau einem Schlag, liegen die Spitzen übereinander. Jede mögliche Schlaglänge bekommt so eine Punktzahl, die mit exp(−½ · log₂(BPM ÷ 120)²) multipliziert wird – einer Glockenkurve auf logarithmischer Tempoachse mit dem Zentrum bei 120 BPM. Das ist die Gewichtung, die Ellis (2007) an den Taps echter Hörer abgestimmt hat, hier eine Oktave breit. Der beste Kandidat, verfeinert auf ein Zehntel BPM, ist das Tempo; ist die Messung sicher und liegt sie höchstens 0,25 neben einer ganzen Zahl, wird sie ganzzahlig angezeigt.

Für die Tonart misst die Analyse, wie viel Energie über den ganzen Song auf jede der zwölf Tonklassen fällt (C, Cis, D … H), und vergleicht dieses Profil mit den Profilen von Krumhansl und Kessler (1982), verschoben auf jede der 24 Dur- und Molltonarten. Die ähnlichste gewinnt, der Abstand zur zweitbesten ergibt die Konfidenz. Ist das Profil zu gleichmäßig – typisch bei Drums oder Rauschen –, lautet das Ergebnis „Keine klare Tonart“.

Rechenbeispiel: ein House-Track mit 128 BPM in a-Moll

Grenzen

• Ein Tempo pro Datei: Wird ein Song schneller oder wechselt er das Feel, siehst du einen Mittelwert. Schneid den Teil heraus, der dich interessiert.
• Halbtempo oder Doppeltempo ist Ermessenssache: Die Erkennung entscheidet sich für eins, die Buttons schalten um.
• Paralleltonarten wie a-Moll und C-Dur teilen alle sieben Töne und unterscheiden sich nur in der Gewichtung – deshalb steht die Paralleltonart immer mit dabei.
• Dateien unter etwa 4 Sekunden, stille Dateien und Musik ohne festen Puls liefern kein Tempo; die Tonart kann trotzdem gefunden werden.
• Analysiert werden nur die ersten 10 Minuten einer Datei.

Zwei Wege zum BPM

Automatisch: Zieh eine Audiodatei auf das linke Feld. Nach ein, zwei Sekunden siehst du Tempo, Tonart, Camelot-Code und eine Angabe zur Konfidenz; klein darunter stehen weitere Tempi, die die Erkennung erwogen hat – schau dort zuerst nach, wenn dir das Ergebnis komisch vorkommt. Tap Tempo: Läuft die Musik irgendwo, wo du an keine Datei kommst – Radio, Club, Video, Bandprobe –, tipp auf jeden Schlag auf das große Pad oder drück die Leertaste. Nach vier bis acht Taps steht der Wert.

Was du zuletzt benutzt, landet im Tempofeld über der Delay-Tabelle. So kommst du von „Welches Tempo ist das?“ zu „Welche Delayzeit brauche ich?“, ohne etwas abzutippen. Mit Drumcomputer in diesem Tempo öffnen startest du einen Beat im Tempo des Songs, die 808-Kick schon auf seine Tonart gestimmt.

Halbtempo, Doppeltempo – und warum Detektoren uneins sind

Tempo ist zum Teil Wahrnehmung. Wer bei einem Track mit 128 BPM nur jeden zweiten Schlag mitnickt, zählt 64 BPM – und liegt nicht falsch. Gerade bei Trap oder Drum & Bass empfinden viele das Halbtempo als den eigentlichen Puls. Ein Detektor muss sich für eine Ebene entscheiden: xx808 gewichtet die Kandidaten mit der Glockenkurve um 120 BPM (128 BPM bekommt 0,996, 64 BPM nur 0,663) und prüft zusätzlich, ob die Schläge dazwischen genauso kräftig sind. Bist du anderer Meinung, schalten Halbtempo und Doppeltempo sofort um und ziehen alles Weitere mit.

Delay- und Hallzeiten aus dem BPM

Die Tabelle unter dem Tool rechnet das aktuelle Tempo in Notenlängen in Millisekunden um. Eine Viertelnote dauert 60.000 ÷ BPM ms, also 500 ms bei 120 BPM; eine Achtel ist halb so lang, eine Sechzehntel ein Viertel davon. Punktierte Werte sind 1,5-mal so lang, Triolen zwei Drittel. Für das klassische rhythmische Echo stellst du das Delay auf die punktierte Achtel, als Pre-Delay für den Hall passt die Sechzehntel oder die Zweiunddreißigstel. Alle Tempi von 60 bis 180 BPM auf einen Blick findest du in der Delay-Tabelle.

Tipps für genaue Ergebnisse

• Songs mit durchgehendem Schlagzeug liefern das verlässlichste Tempo. Frei gespieltes Klavier, Ambient oder Live-Aufnahmen, die schneller werden, erscheinen als Mittelwert.
• Für die Tonart wähl einen Abschnitt mit Harmonien: Ein langes Drum-Intro oder ein Break nur mit Gesang kann die Analyse in die Irre führen.
• Achte auf H und B: Wo englische DJ-Software „B“ anzeigt, sagen wir H. Deshalb steht hinter jedem Tonartnamen das internationale Kürzel – h-Moll (Bm), b-Moll (Bbm).