發(fā)布時(shí)間：2017-09-08 05:18

  本文關(guān)鍵詞：基于音型數(shù)據(jù)庫的鋼琴自動(dòng)伴奏系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)

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【摘要】： 算法作曲是人工智能領(lǐng)域中一個(gè)研究方向,而為旋律配伴奏是其中一個(gè)十分具有挑戰(zhàn)性和現(xiàn)實(shí)意義的研究分支。本文把旋律配和聲看作是類似機(jī)器學(xué)習(xí)的一項(xiàng)任務(wù),通過對(duì)于一系列樣本的訓(xùn)練,構(gòu)建了一個(gè)鋼琴伴奏音型元結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫。隨后,建立兩個(gè)HMM模型來嘗試著模擬作曲家為旋律配伴奏的思維過程,最終利用Viterbi算法為新的旋律樂段配鋼琴伴奏。 文中,提出了“鋼琴伴奏元結(jié)構(gòu)”的概念,鋼琴伴奏元結(jié)構(gòu)由鋼琴原始伴奏音型轉(zhuǎn)換而來,元結(jié)構(gòu)中每個(gè)音符的音高信息是一個(gè)變量,它隨著應(yīng)用環(huán)境的變化而不同,并且元結(jié)構(gòu)中包含了能夠表征一個(gè)和聲狀態(tài)的單拍子獨(dú)立音群結(jié)構(gòu)或單小節(jié)音群結(jié)構(gòu),以及涵蓋1～3小節(jié)音樂片段中的模仿,模進(jìn)創(chuàng)作技巧。所有這些,使得利用音型元結(jié)構(gòu)來為旋律配伴奏,更加具有靈活性,多變性,更具有生命力。 此外,本文建立了節(jié)奏對(duì)比HMM以及和聲HMM來模擬作曲家為旋律配置符合當(dāng)前上下文音樂環(huán)境的節(jié)奏及和聲的思維活動(dòng)。節(jié)奏對(duì)比HMM是以確定的旋律片段中的音符時(shí)值序列為觀察值,以對(duì)應(yīng)的伴奏音型的節(jié)奏序列為隱含狀態(tài)。而在和聲HMM中,我們以一個(gè)小節(jié)或者一個(gè)拍子的旋律片段中的骨干音序列為觀察值,以特征和弦為隱含狀態(tài)。 本文旨在設(shè)計(jì)一個(gè)鋼琴自動(dòng)伴奏系統(tǒng),它以一系列的帶有鋼琴伴奏的樣本譜例為輸入,通過訓(xùn)練階段,系統(tǒng)收集鋼琴原始伴奏音型并轉(zhuǎn)換為音型元結(jié)構(gòu)存入數(shù)據(jù)庫中,同時(shí)調(diào)整2個(gè)HMM的參數(shù),形成某種與輸入樣本相關(guān)的伴奏風(fēng)格。在配曲階段,系統(tǒng)根據(jù)旋律樂曲的基本信息,以及目前參數(shù)的伴奏風(fēng)格,利用Viterbi算法,在數(shù)據(jù)庫中為旋律片段選擇合適的鋼琴伴奏元結(jié)構(gòu),并且最終生成鋼琴伴奏。
【關(guān)鍵詞】：算法作曲 隱Markov模型 音型元結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：廈門大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：J624.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 算法作曲11-13
• 1.1.1 算法作曲的定義11
• 1.1.2 算法作曲的發(fā)展歷史11-12
• 1.1.3 算法作曲的特點(diǎn)12-13
• 1.2 旋律配伴奏概述13-14
• 1.3 相關(guān)研究概況14-18
• 1.3.1 基于規(guī)則的知識(shí)庫系統(tǒng)14
• 1.3.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)14-15
• 1.3.3 基于演化的遺傳算法技術(shù)15-16
• 1.3.4 算法作曲的音樂文法16-17
• 1.3.5 其他的一些方法17
• 1.3.6 研究發(fā)展趨勢(shì)17-18
• 1.4 本文的創(chuàng)新點(diǎn)18-20
• 1.5 論文的結(jié)構(gòu)20-21
• 第二章 自動(dòng)伴奏系統(tǒng)中的 HMM21-55
• 2.1 隱馬爾可夫模型21-27
• 2.1.1 隱馬爾可夫模型概述21-22
• 2.1.2 HMM的三個(gè)基本問題22-23
• 2.1.3 HMM的基本算法23-27
• 2.2 自動(dòng)伴奏系統(tǒng)理論模型概述27
• 2.3 系統(tǒng)基本概念的形式描述27-44
• 2.3.1 音符、音群的形式描述27-30
• 2.3.2 調(diào)式的形式描述以及音級(jí)計(jì)算模型30-33
• 2.3.3 音群結(jié)構(gòu)的~rR級(jí)置換33-35
• 2.3.4 模仿結(jié)構(gòu)的形式描述以及原始鋼琴伴奏音型35-37
• 2.3.5 調(diào)式和弦與音群結(jié)構(gòu)的特征和弦及和弦特征37-41
• 2.3.6 節(jié)奏對(duì)比序列41-42
• 2.3.7 K聲調(diào)式音階特征以及最優(yōu)特征和弦序列42-44
• 2.4 音型元結(jié)構(gòu)概述44
• 2.5 自動(dòng)伴奏系統(tǒng)中的兩個(gè) HMM44-49
• 2.5.1 鋼琴伴奏風(fēng)格的形式描述44-45
• 2.5.2 和聲的隱馬爾可夫模型45-48
• 2.5.3 節(jié)奏對(duì)比的隱馬爾可夫模型48-49
• 2.6 HMM的訓(xùn)練過程49-51
• 2.7 HMM中Viterbi算法的應(yīng)用51-55
• 第三章 系統(tǒng)以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果55-73
• 3.1 鋼琴自動(dòng)伴奏系統(tǒng)概要55-56
• 3.1.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)及組成55
• 3.1.2 系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)55-56
• 3.2 系統(tǒng)訓(xùn)練過程56-60
• 3.3 音型數(shù)據(jù)庫的建立60-68
• 3.3.1 數(shù)據(jù)庫的組成60-61
• 3.3.2 音型元結(jié)構(gòu)的收集61-68
• 3.4 配曲過程68-71
• 3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及分析71-73
• 第四章 總結(jié)與展望73-75
• 4.1 全文總結(jié)73-74
• 4.2 今后的工作74-75
• 附錄一 算法配伴奏的實(shí)驗(yàn)結(jié)果75-85
• 參考文獻(xiàn)85-91
• 碩士期間所參與的科研課題與發(fā)表論文91-93
• 致謝93

【引證文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 劉向?yàn)I;馮寅;;人機(jī)交互的自動(dòng)鋼琴伴奏系統(tǒng)的研究[J];電腦知識(shí)與技術(shù);2011年12期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 徐鵬進(jìn);樂音識(shí)別跟蹤系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)[D];北京郵電大學(xué);2011年

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本文編號(hào)：812102