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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:鄭雯妮
研究生(外文):Wen-Ni Cheng
論文名稱:以統計方法與音樂理論為基礎之和弦辨識系統
論文名稱(外文):Chord Identification Based on Statistical Methods and Musical Theory
指導教授:張智星張智星引用關係
指導教授(外文):Jyh-Shing Roger Jang
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:資訊工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:46
中文關鍵詞:和弦
外文關鍵詞:chord
相關次數:
  • 被引用被引用:4
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隨著科技的進步,人類對於多媒體娛樂的需求越來越大,但對於電子音樂,一般大眾似乎無法馬上入門,因為要製作電子音樂如MIDI檔,人們一定要有一定的樂理及工具(如鍵盤),因此,是否能幫助人們用簡單的方法來製作電子音樂,進而吸引人們對音樂的興趣,即為我們所要研究的方向。
要製作電子音樂,最普遍的方法是利用鍵盤來將旋律輸入電腦中,不但要輸入主旋律,為了要讓音樂豐富,通常還需要加入伴奏,如此對樂理不甚熟悉的人來說是一件難事。
而和絃辨識系統則僅需要使用者利用麥可風,將主旋律利用哼唱的方式輸入至電腦中,系統不但會分析出主旋律音符,還會根據主旋律來配上和絃,最後還能整合成MIDI檔將結果輸出。
如此一來,便可大大減輕使用者的負擔,使用者僅需輸入主旋律即可,既不用熟悉樂理,也不需經由繁雜的程序來輸入主旋律,使得製作電子音樂變得輕鬆。
本論文中,系統將對使用者利用麥克風所哼入的旋律進行和絃辨識。利用基本的樂理與統計方法作為理論基礎來執行和絃辨識,並將此兩種方法的分析結果利用Dynamic programming演算法找出最佳的和絃解答。如此一來,使用者不需利用鍵盤輸入,也不需有樂理基礎就可以利用辨識出的和絃結果為旋律配上伴奏。
Most people can sing or hum a song that they are familiar with. However, it is rather difficult, if not impossible, for common people without formal music skills or training to compose a song. To be able to do this, they need to use a keyboard to produce a melody, analyze its chords, and then add accompaniment via physical musical instruments or computer software. This series of actions require years of practice and experience.
In this thesis, we have constructed a system that can convert a user’s humming into music score that contains a melody track and appropriate accompaniments. First of all, a user can hum to the microphone directly and the system will do pitch tracking and note segmentation to identify music notes and measures. In the second step, the system will analyze each measure’s music note and find the chord candidates as well as associated probabilities based on music theory and statistics from a set of sample music. Finally, the system will use dynamic programming to find the best chord sequence based on chord state probabilities and chord transition probabilities. Subjective tests on the resultant music show that the automatically generated chords are satisfactory for most common users.
目錄
摘要 i
Abstract ii
致謝 iii
目錄 iv
圖表目錄 vi
第一章 緒論 1
研究動機 1
系統簡介 1
系統流程 2
系統之應用 2
章節概要 3
第二章 資料的前處理 4
基本樂理簡介 4
何謂MIDI檔 6
MIDI檔的格式簡介 6
MIDI 操作實例 8
MIDI 轉換中介格式 9
中介格式之實例 11
第三章 音高追蹤 12
前言 12
系統流程簡介 12
第四章 和絃辨識系統 16
前言 16
何謂和絃 16
系統簡介 17
機率計算 18
機率計算-統計演算法 19
機率計算-樂理演算法 23
Dynamic Programming 演算法 29
第五章 實驗結果 31
前言 31
和絃為主之辨識實驗 32
利用問卷調查之實驗結果35
第六章 結論與錯誤分析及未來方向 37
結論 37
錯誤分析 37
未來方向38
參考文獻39
[1] A. Ghias, J. Logan, D. Chamberlin, and B. C. Smith. “Query by Humming Musical Information Retrieval in an Audio Database” Proc. ACM Multimedia, San Francisco, 1995.
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