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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:傅思為
研究生(外文):FuSzuWei
論文名稱:基於終止式理論的自動譜和弦系統
論文名稱(外文):Rule-Based Chord Generation with Cadence
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:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:44
中文關鍵詞:和絃產生終止式和絃序列有限機器動態規劃狀態機率轉移機率樂理
外文關鍵詞:Chord GenerationCadenceChord SequenceFinite State MachineDynamic ProgrammingState ProbabilitiesTransition ProbabilitiesRule-based
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隨著MIDI和音效卡音源技術的進步,音樂創作不再只是音樂家們的專利,但創作時所需的樂理知識卻仍為一般使用者在創作上的門檻。因此在未來,一個能結合樂理知識幫助使用者進行音樂創作的工具,便是音樂創作普及化的關鍵。本文所提之「和絃產生」正是如此目標的一個系統:為缺乏樂理知識的使用者自行創作的主旋律決定適合的「和絃序列」。
「和絃辨識」領域中的「和弦產生」是指在給定的「主旋律」下,產生適合該主旋律且整體流暢的「和弦序列」,接著編曲者或是「伴奏產生系統」才能按照產生得「和絃序列」製作悅耳的伴奏音符。而近年來因為樂理原則轉換成數學模型的不易,多半採用統計和絃行進模式的技巧來進行和絃產生。本文依舊提出以「動態規劃」計算最佳和弦配置,但改由鍵盤和聲學中的樂理原則定義動態規劃所需的參數—「狀態機率」與「轉移機率」。同時導入樂理中終止式的觀念,利用「有限狀態機器」為其建立數學模型分析和偵測各種終止式可能產生的「和弦序列」,進而對樂句尾端的旋律進行和弦的配置與修正。
實驗上有三個主要方向:(1)以前人提出方法中的統計方式,針對取樣資料進行一系列的測試,一方面釐清該方法在設計上的限制,另外一方面則利用該方法分析資料所具有之特徵,也因此發現和絃配置的方式與所在歌曲中絕對位置有關。(2)將本文所提之方法與其統計方式做一辨識率上的比較。(3)最後針對導入終止式觀念所提升的效能進行測試,得到本文所建立的「終止式機制」可穩定提升系統十到十五個百分點的辨識率。
The Goal of Chord Generation is to generate a suitable chord sequence for a given melody track. In this study, the best chord sequence is derived by dynamic programming, in which the state and transition probabilities are computed via music theory for Keyboard Harmonics. More importantly, we also design mathematical models using finite state machines to recognize the patterns of cadences for chord generation.
Our experiments demonstrate that the introduction of cadence can increase the recognition rate of chord generation significantly. We have also compared the proposed method with those statistical methods in the literature. The advantages of the proposed method and the reason of its superiority are explained in details in this study.
中文摘要 i
英文摘要 (Abstract) ii
致謝 iii
目錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
1 介紹 1
1.1 背景 1
1.2 適用領域 2
1.3 系統流程 2
2 說明和演算法 4
2.1 系統架構 4
2.2 終止式 6
2.2.1 定義和說明 6
2.2.2 終止式的數學模型 7
2.2.3 演算法與實做 9
2.2.3.1 分類機制 10
2.2.3.2 模組G 12
2.2.3.3 模組C 15
2.3 動態規劃 16
2.3.1 動態規劃之設定 16
2.3.2 狀態機率 17
2.3.2.1 調性過濾器 17
2.3.2.2 狀態機率的統計 20
2.3.3 轉移機率 21
3 實驗 22
3.1 基本設定 22
3.1.1 實驗取樣 22
3.1.2 辨識率的計算 25
3.2 實驗一 26
3.3 實驗二 29
3.4 實驗三 32
3.5 實驗四 34
3.6 實驗五 36
3.7 實驗六 38
3.8 實驗七 40
4 總結 42
4.1 結論 42
4.2 未來工作 44
參考文獻 45
附錄:相關研究資料表 46
[1] 林明輝,和聲精義與實用歌曲伴奏法,初版,高雄復文圖書出版社,高雄,西元一九九六年三月初版,ISBN 957-555-014-5。
[2] 李永剛,實用歌曲做法,九版,全音樂譜出版社有限公司,台北,西元二零零零年十月二十九日九版。
[3] 成田剛,鍵盤和聲的喜悅,盧紹洋 譯,五版,全音樂譜出版社有限公司,台北,西元二零零一年十月二十五日五版。
[4] 池內有次郎、長谷川良夫、石桁真禮生、松本民之助、島岡讓、柏木俊夫、丸田昭三、小林秀雄、三善晃、末吉保雄、佐藤真,和聲理論與實習I,共3卷,張邦彥 譯,十四版,全音樂譜出版社有限公司,台北,西元一九九七年九月二十日十四版,ISBN 555240186-7。
[5] Liu Chung Laung,離散數學,曹為實、曾海蒼 譯,二版,美商麥格羅.希爾國際股份有限公司,台北,一九九六年五月初版。
[6] Tim Hoffman、William P. Birmingham,A Constraint Satisfaction Approach To Tonal Harmonic Analysis,EECS, University of Michigan,Michigan USA,Master Degree,25 January 2000。
[7] Wen-Ni Cheng、Jyh-Shing Roger Jang,Chord Identification Based On Statistical Methods and Musical Theory,CS, Nation Tsing Hua University,Taipei Taiwan,Master Degree,20 June 2002。
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