Стандартная ситуация, популярная песня запала в голову, но при вы этом понятия не имеете, кто ее исполняет и как она называется. Вроде бы тупиковая ситуация для поиска. Однако новый англоязычный проект Midomi готов прийти вам на помощь. Все, что требуется для опознания, это небольшой фрагмент и подключенный к компьютеру микрофон.
PS: для тех, кто не дружит с английским, рекомендую сначала прочитать более подробное описание проекта на русском языке, например
здесь.