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研究生:鄭凱鴻
研究生(外文):Kai Hong Cheng
論文名稱:鋼琴指法譜自動產生系統
論文名稱(外文):Automatic Piano Fingering Generation System
指導教授:呂仁園呂仁園引用關係
指導教授(外文):R. Y. Lyu
學位類別:碩士
校院名稱:長庚大學
系所名稱:資訊工程學研究所
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:2008
畢業學年度:96
論文頁數:85
中文關鍵詞:指法鋼琴維特比最佳N解
外文關鍵詞:fingeringpianoviterbiNBest
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本篇論文提出一個針對右手的鋼琴指法產生系統。使用的演算法為N-Best Algorithm。
指法問題對初學者以及自學者在學習上而言,需要有參考資料作為輔助,學習的進展才能加快。本論文實做「鋼琴指法自動產生系統」,希望能提供使用者參考之用。
另外,鋼琴指法的問題並沒有一套評估的方式,因此本論文訂出兩種評估方式作為評估的參考-「匹配率」以及「流暢度」
鋼琴指法自動產生系統,主要工作是讀入樂譜ABC格式的檔案,透過N-Best演算法,尋找彈奏時更順暢的指法。
The thesis proposes an piano fingering generation system for right hand with N-Best Algorithm.
Beginners and self learning need more reference to learn piano faster. The thesis provide an “Automatic Piano Fingering Generation System”, let user could get some reference.
Piano fingering have no assessment function to say what fingering is better. We try to create 2 ways to do that. “Matching Rate” and “Fluent”
The system main work is read abc file to get note sequence and using N-Best algorithm to generate piano fingering.
指導教授推薦書……………………………………………………
口試委員會審定書…………………………………………………
授權書……………………………………………………………………. iii
誌謝………………………………………………………………………. iv
中文摘要………………………………………………………………… v
Abstract…………………………………………………………………. vi
目錄………………………………………………….……...…………. vii
第一章 概論……………………………………………………….. 1
1.1 研究動機…………………………………………………… 1
1.2 研究目的…………………………………..………………… 3
1.2.1系統使用者……………………………………………. 3
1.2.2實作方向…………………………………………….… 5
1.3 章節概述…………………………………………………..... 6
第二章 背景………………………………………………………... 7
2. 1指法………………………………………………………… 7
2.1.1 鋼琴指法…………………………………………..…… 7
2.2音樂標記法……………………………………………..…. 9
2.2.1音符……………………………………………………… 9
2.2.2拍號…………………………………………………….. 10
2.2.3調性……………………………………………………… 11
2.2.4 ABC音樂標記法………………………………………... 12
第三章 指法產生方法……………………………………………. 13
3. 1最小單位……………………………………..……………… 13
3.1.1 琴鍵距離………………………………………...……... 13
3.1.2 手指序列………………………………..…………..… 14
3.2代價表格……………………………………………………... 14
第四章 系統演算法………………………………………………. 17
4.1 Viterbi Algorithm…………………………….……………... 18
4.1.1 計算方法……………………………………………... 19
4.2 N-Best Algorithm…………………………………………... 21
4.2.1 計算方法……………………………………………... 23
第五章 效能評估……………………………………………….… 25
5.1指法資料庫…………………………………….…...……… 25
5.1.1拜爾鋼琴教本……………………………………..… 25
5.1.2指法填寫者………………………………………..… 25
5.1.3指法資料庫格式………………………………..…… 26
5.2 評估方法……………………..……………………………... 27
5.3 匹配率評估………………………….……………………... 28
5.3.1 單一指法序列之匹配率……………………..……... 28
5.3.2 多重指法序列之匹配率…………………..………... 29
5.3.3 單一指法序列之匹配個數………………..………... 31
5.3.4 多重指法序列之匹配個數………………..………... 31
5.4匹配率驗證………...………..………………………..…… 32
5.4.1 平均匹配率……………………..……………….…... 32
5.4.2 指法總數平均匹配率……………..…………….…... 33
5.4.3 匹配率…………………………..……………..……... 34
5.4.4 教師比較匹配率……………………………….…… 38
5.4.5 驗證結果……………………………..…….…….…... 40
5.5 流暢度評估………………….………………………….…... 41
5.5.1 流暢度評鑑標準………………………..…….….…... 41
5.5.2 流暢度評鑑方法………………………..……..……... 42
5.6 流暢度驗證………………………….…………….………... 43
第六章 系統實作………………………………..…………………... 46
6.1系統架構…………………...………………………………... 46
6.2系統介面……………………………….…………..………... 47
第七章 結論及未來工作…………………………………..………... 49
參考文獻…………………………………………………..…….…… 51
附錄1 鋼琴指法資料庫……………………………………….…… 54
附錄1.1 收錄的拜爾鋼琴譜………………………….…… 54
附錄1.2 指法資料庫………………………………….…… 58
參考文獻
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[4] 吉松隆,《連貓都聽得懂古典音樂-古典音樂簡單到不行》,如果出版社,2007 年
[5] 顏輝智,〈單音樂音節奏偵測技術應用於自動樂譜轉寫系統〉,長庚大學資訊工程研究所,碩士論文,民國94年
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[9] Lin, C. And Liu, D. “An Intelligent Virtual Piano Tutor”. Proceedings of VRCIA 2006. 353-356. Hong Kong, June 14-17, 2006.
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