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1959年，爵士乐最受尊崇的萨克斯手之一John Coltrane发布了Giant Steps。构成整首歌曲的和弦进程后来被称为"Coltrane Changes"(科川变换)。
在整个音乐界，它是即兴演奏中公认最富挑战性的和弦进程之一。之所以让人闻风丧胆，有两点原因：一是这个和弦进行的演奏速度非常快（接近300bpm），二是它横跨了三个调。Giant Steps这首歌难度极高，初版录音中负责弹奏钢琴的Tommy Flanagan，在Coltrane开始吹奏之前，甚至无法从容完成自己的演奏。
算法旨在对爵士乐进行和弦进行分析和识别。节奏分析模块利用动态阈值检测实现节拍跟踪，精确计算BPM值，并生成节拍点时间轴标记作为和弦切换的候选点。特征提取部分综合运用了色度特征（Chroma CQT）、梅尔倒谱系数（MFCC）和音调空间坐标（Tonnetz），以捕捉音乐的和声、音色和调性等多维（32维）信息。随后，通过Z-score归一化和PCA降维优化特征，保留关键信息的同时降低计算复杂度。无监督聚类采用K-Means算法将特征向量聚为12类，对应12个调性中心，并通过CLUSTER_MAP将聚类标签映射到具体的调性和弦组合。动态映射模块将节拍点时间转换为音频帧索引，实时匹配调性和和弦，生成带时间戳的和弦切换序列。最后，结合音乐理论，预设12个调性及其关联的典型爵士和弦，以实现和弦进行的准确映射。