Αυτόματη Αναγνώριση Μουσικών Σημάτων

Abstract

Η παρούσα διπλωματική συνιστά μία μελέτη ενός πολύ σημαντικού προβλήματος στο χώρο της ψηφιακής επεξεργασίας μουσικών συνθέσεων. Συγκεκριμένα στην παρούσα διπλωματική μελετάται η αυτόματη ταυτοποίηση μιας μουσικής σύνθεσης ανεξαρτήτως του εκτελεστή και του μουσικού οργάνου εκτέλεσης. Κατά τη διάρκεια της μελέτης αυτής διαπιστώθηκε ότι η απεικόνιση, τόσο στο πεδίο της συχνότητας όσο και στο πεδίο του χρόνου, μιας μουσικής σύνθεσης παιγμένης από διαφορετικούς εκτελεστές κατά κανόνα εμφανίζει πολύ σημαντικές διαφορές.Εντούτοις, ο ακροατής συνήθως αναγνωρίζει και ταυτοποιεί τη μουσική σύνθεση ανεξαρτήτως εκτελεστή και οργάνου εκτέλεσης. Αυτό το γεγονός σημαίνει ότι υπάρχει ένας πυρήνας σε όλες τις διαφορετικές εκτελέσεις μιας μουσικής σύνθεσης, ο οποίος παραμένει αναλλοίωτος μετά την υποσυνείδητη επεξεργασία που υφίσταται στον ανθρώπινο εγκέφαλο. Αυτός ο πυρήνας εκτιμούμε ότι πρέπει να έχει μαθηματική υπόσταση είτε στο πεδίο του χρόνου είτε στο πεδίο της συχνότητας. Η παρούσα διπλωματική επιθυμεί να συμβάλλει στον εντοπισμό αυτού του πυρήνα. Ειδικότερα, σε αυτή την εργασία εφαρμόστηκαν τεχνικές που σχετίζονται με το συχνοτικό περιεχόμενο μιας μουσικής σύνθεσης και εντοπίστηκαν κριτήρια ομοιότητας μεταξύ συνθέσεων παιγμένων από συμφωνική ορχήστρα αφενός και από σόλο όργανα αφετέρου. Οι τεχνικές αυτές περιελάμβαναν α) εντοπισμό των σημαντικότερων κορυφών του φάσματος κάθε μουσικής σύνθεσης, β) κατάλληλη σταχυολόγηση των κορυφών με χρήση της διαδικασίας masking, γ) κατάταξη των κορυφών που τελικά επελέγησαν σε ειδικά επιλεγμένα διαστήματα που προσομοιάζουν τη μουσική εκθετική κλίμακα, δ) πολλαπλή εφαρμογή της διαδικασίας μετά από ομοιοθεσία στη συχνότητα, ε) μερικές νέες πρωτοποριακές τεχνικές. Η προσέγγιση εφαρμόστηκε σε τρεις κλασικές μουσικές συνθέσεις και τα αποτελέσματα κρίνονται ιδιαιτέρως ενθαρρυντικά.