Розробка методів і алгоритмів звуковисотного і темпоритмічного розпізнавання послідовності музичних звуків - Автореферат

ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІНФОРМАТИКИ І ШТУЧНОГО ІНТЕЛЕКТУ АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукРезультатом розпізнавання музики є нотація виконаної музики, тобто музичний звуковий сигнал на вході системи перетворюється у символьне подання (нотний текст) на виході системи. Метою дисертаційної роботи є розробка методів і алгоритмів, що забезпечують звуковисотне і темпоритмічне розпізнавання записаних послідовностей музичних звуків, і створення на їх базі інформаційної технології, що дозволяє здійснювати перетворення амплітудно-часового подання даних послідовностей у нотний текст. розробити методики і алгоритми визначення частотного складу музичного звукового сигналу з подальшою фільтрацією отриманих значень для підвищення точності результатів, розробити на базі отриманих методик алгоритм визначення моменту зміни частотного складу звукового сигналу в реальному масштабі часу за умови наявності апріорної інформації відносно очікуваної послідовності змін; формалізувати з позицій теорії розпізнавання образів задачу розпізнавання тривалостей як ритмічних одиниць, розробити методики і алгоритми грубого розпізнавання тривалостей і корекції результатів грубого розпізнавання з урахуванням інформації відносно загальних ритмічних характеристик послідовності музичних звуків, а також методики і алгоритми визначення загальних ритмічних характеристик послідовності тривалостей; У дисертаційній роботі використовуються: методи аналізу звукового сигналу в амплітудно-часовій і амплітудно-частотній областях для визначення квазіперіоду основного тону і частотного складу звукового сигналу; методи зростаючих областей для фільтрації результатів визначення частотного складу звукового сигналу; методи теорії розпізнавання образів для побудови ознакової моделі і класифікаторів тривалостей як ритмічних одиниць музичного твору.У другому розділі дисертації розроблено новий метод визначення основних частотних компонент музичного звуку і вдосконалено методику визначення квазіперіоду основного тону музичного звукового сигналу, що дозволяють зменшити кількість отримуваних помилок. Було також запропоновано методику визначення моменту зміни квазіперіоду основного тону музичного звукового сигналу в реальному масштабі часу за умови апріорно відомої послідовності змін періодів. На основі виявлених в першому розділі особливостей методів аналізу в амплітудно-часовій і амплітудно-частотній областях можна сформулювати наступну умову для визначення квазіперіоду сигналу, що містить одну частотну компоненту. 1, зміна значень може служити індикатором початку або кінця звуку, за умови, що період основного тону цього звуку відомий заздалегідь. пауза звук з періодом звук з періодом, відмінним від пауза Розроблені в другому розділі методи і методики визначення квазіперіоду і частотного складу звукового сигналу дозволяють виконати сегментацію цього сигналу на області, однорідні за частотним складом.Розроблено метод і алгоритм визначення основних частотних компонент музичного звуку на основі інтеграції методів амплітудно-часового і амплітудно-частотного аналізу, що дозволяють підвищити точність визначення основних частотних компонент у порівнянні з методами, що використовують лише аналіз в амплітудно-частотній області. Розроблено методику і алгоритм фільтрації значень квазіперіодів, що дозволяє в значній мірі підвищити точність результатів визначення частотного складу звукового сигналу: після фільтрації результатів визначення квазіперіоду основного тону або основних частотних компонент музичного звуку точність отримуваних результатів збільшується на 3-7%. На базі модифікованої методики ВПФ розроблено методику і алгоритм визначення моменту зміни квазіперіоду основного тону в сигналі в реальному масштабі часу за умови наявності апріорної інформації про очікувані зміни. Розроблено методику і алгоритм грубого розпізнавання тривалостей, а також методику і алгоритм корегування результатів грубого розпізнавання тривалостей із врахуванням знань про загальні ритмічні характеристики аналізованої послідовності музичних звуків. Вдосконалено методику і розроблено алгоритм апостеріорного визначення загальних ритмічних характеристик послідовності музичних звуків за рахунок роботи з ритмічно однорідними фрагментами аналізованої послідовності і мінімізації кількості синкоп, що дозволило зменшити кількість необхідної апріорної інформації.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ