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音楽文法と楽譜変換の階層ベイズモデルに基づく編曲技能の計算論的解明

Research Project

Project/Area Number 16J05486
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Intelligent informatics
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

中村 栄太  京都大学, 情報学研究科, 特別研究員(PD) (10707574)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords記号的音楽情報処理 / 自動編曲 / 音楽言語モデル / 音楽文法推論 / 統計的音楽生成モデル / ピアノ編曲 / 音楽スタイル変換 / 自動採譜 / 音楽情報処理 / 統計音楽モデル
Outline of Annual Research Achievements

平成30年度は、これまで進めてきた音楽言語モデルの統合により、様式変換と楽器変換の両側面で編曲アルゴリズムの導出を行った。これにより本研究の主題である統計的音楽言語モデルと編集モデルの統合モデルに基づく編曲手法の枠組みを実例において実現して、その有効性を評価実験において確認した。多くの雑誌論文及び国際・国内学会発表にて成果発表を行った。
楽器変換においては、合奏曲からのピアノ用編曲手法を調べた。運指を含む演奏モデルに基づき演奏難易度の定式化を行った。この尺度が演奏誤りの頻度の指標となることを確認し、単純に音符の密度を見るよりも精密な予測ができることを示した。また、編曲における音符の編集操作を表す編集モデルを統合することで編曲アルゴリズムの定式化を行った。編曲アルゴリズムの評価は、客観的な演奏難易度尺度の制御性能の測定と音楽専門家による演奏難易度と原曲に対する忠実度の採点評価と編曲結果の修正に基づく誤り解析により行った。これにより提案手法によって主観的な演奏難易度が制御可能なこと、運指モデルを組み込むことにより原曲に対する忠実度などがより高く、演奏不可能な音符がより少ない編曲が行えることなどを確認した。
様式変換においては、メロディーを対象として音楽様式を変換する手法を調べた。潜在的に音楽文法を表す空間を用いた方法により翻訳モデルを構成し、音高空間での単純な距離尺度による類似性に基づくものと比較することにより、この効果を調べた。また、音符パターンとその変形を確率的に定式化したモデルを用いて、局所的モデルでは捉えにくい文法構造に現れる音楽文法規則および編曲の翻訳規則を調べた。
研究に関連して収集したピアノ運指データを整備して一般公開した。編曲システムのデモページをWebにて公開した。開発した編曲システムは、入出力形式を整えた状態で今後、Webで利用できる形で一般公開する予定である。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Products Report
  • Research Products

    (72 results)

All 2023 2020 2019 2018 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (59 results) (of which Int'l Joint Research: 26 results) Remarks (3 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

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      Volume: NA Issue: 3 Pages: 1-23

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      Volume: 7-e14 Issue: 1 Pages: 1-14

    • DOI

      10.1017/atsip.2018.17

    • NAID

      120006542024

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      Volume: 29 Issue: 1 Pages: 125-136

    • DOI

      10.20965/jrm.2017.p0125

    • NAID

      130007519807

    • ISSN
      0915-3942, 1883-8049
    • Year and Date
      2017-02-20
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      Volume: Vol. 25, No. 4 Issue: 4 Pages: 794-806

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  • [Presentation] Musical Note Estimation for F0 Trajectories of Singing Voices Based on a Bayesian Semi-Beat-Synchronous HMM2016

    • Author(s)
      Ryo Nishikimi, Eita Nakamura, Katsutoshi Itoyama, Kazuyoshi Yoshii
    • Organizer
      17th International Society for Music Information Retrieval Conference (ISMIR)
    • Place of Presentation
      New York (US)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Conversion from Standard MIDI Files to Vertical Line Notation Scores and Automatic Decision of Piano Fingering for Beginners2016

    • Author(s)
      Yasuyuki Saito, Eita Nakamura, Riku Sato, Suguru Agata, Yuu Igarashi, Shigeki Sagayama
    • Organizer
      2nd International Conference on Technologies for Music Notation and Representation (TENOR)
    • Place of Presentation
      London (UK)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Comparative Evaluation of Rhythm Transcription Algorithms on Polyphonic Piano Dataset2016

    • Author(s)
      Eita Nakamura, Kazuyoshi Yoshii
    • Organizer
      Digital Music Research Network Workshop 2016 (DMRN+11)
    • Place of Presentation
      London (UK)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 音楽音響信号に対する多重音高推定と和音構造学習のための階層ベイズ音響・言語統合モデル2016

    • Author(s)
      尾島優太, 中村栄太, 糸山克寿, 吉井和佳
    • Organizer
      第19回情報論的学習理論ワークショップ (IBIS2016)
    • Place of Presentation
      京都大学 (京都府京都市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 歌声F0軌跡に対する自動採譜のための準ビート同期セグメンタルHMM2016

    • Author(s)
      錦見亮, 中村栄太, 糸山克寿, 吉井和佳
    • Organizer
      第19回情報論的学習理論ワークショップ (IBIS2016)
    • Place of Presentation
      京都大学 (京都府京都市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] マルチチャネル音源分離のための低ランク音源モデルとスパース重畳過程に基づくネスト型ベイズ混合・因子モデル2016

    • Author(s)
      板倉光佑, 坂東宜昭, 中村栄太, 糸山克寿, 吉井和佳, 河原達也
    • Organizer
      第19回情報論的学習理論ワークショップ (IBIS2016)
    • Place of Presentation
      京都大学 (京都府京都市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] マルチチャネル音源分離のためのネスト型基底・音源混合モデルに基づく時間周波数クラスタリング2016

    • Author(s)
      板倉光佑, 坂東宜昭, 中村栄太, 糸山克寿, 吉井和佳, 河原達也
    • Organizer
      音声研究会
    • Place of Presentation
      京都大学 (京都府京都市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 調・コード・音高・スペクトログラムの階層ベイズモデルに基づく多重音解析2016

    • Author(s)
      尾島優太, 中村栄太, 糸山克寿, 吉井和佳
    • Organizer
      第112回情報処理学会音楽情報科学研究会
    • Place of Presentation
      東京理科大学 (千葉県野田市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 歌声F0軌跡に対する音符推定のためのベイジアン準ビート同期HMM2016

    • Author(s)
      錦見亮, 中村栄太, 糸山克寿, 吉井和佳
    • Organizer
      第112回情報処理学会音楽情報科学研究会
    • Place of Presentation
      東京理科大学 (千葉県野田市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 頷き動作による自動譜めくりシステムでの合図とリズムノリの判別2016

    • Author(s)
      地曳はるか, 齋藤康之, 中村栄太, 嵯峨山茂樹
    • Organizer
      第112回情報処理学会音楽情報科学研究会
    • Place of Presentation
      東京理科大学 (千葉県野田市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] タテ線譜と初心者向けピアノ運指のSMF からの自動生成2016

    • Author(s)
      佐藤陸, 中村栄太, 齋藤康之, 阿方俊, 五十嵐優, 嵯峨山茂樹
    • Organizer
      第112回情報処理学会音楽情報科学研究会
    • Place of Presentation
      東京理科大学 (千葉県野田市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 演奏者の楽譜の休止区間における自動伴奏のテンポ制御2016

    • Author(s)
      長野亜美, 齋藤康之, 中村栄太, 嵯峨山茂樹
    • Organizer
      第112回情報処理学会音楽情報科学研究会
    • Place of Presentation
      東京理科大学 (千葉県野田市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] NMF vs PLCA: 多重音生成過程に対する無限因子モデルと無限混合モデル2016

    • Author(s)
      吉井和佳, 中村栄太, 糸山克寿, 後藤真孝
    • Organizer
      第112回情報処理学会音楽情報科学研究会
    • Place of Presentation
      東京理科大学 (千葉県野田市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 音型の反復と変形に基づく階層ベイズ音楽言語モデルとMIDI演奏のリズム採譜への応用2016

    • Author(s)
      中村栄太, 糸山克寿, 吉井和佳
    • Organizer
      第112回情報処理学会音楽情報科学研究会
    • Place of Presentation
      東京理科大学 (千葉県野田市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] GTTM に基づくメロディ音符列の確率的木構造モデル2016

    • Author(s)
      中村栄太, 浜中雅俊, 平田圭二, 吉井和佳
    • Organizer
      第30回人工知能学会全国大会
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場 (福岡県北九州市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Remarks] Eita Nakamura

    • URL

      http://eita-nakamura.github.io

    • Related Report
      2018 Annual Research Report 2017 Annual Research Report
  • [Remarks] 中村栄太

    • URL

      http://eita-nakamura.github.io/index-ja.html

    • Related Report
      2018 Annual Research Report 2016 Annual Research Report
  • [Remarks] Piano Fingering Dataset

    • URL

      http://beam.kisarazu.ac.jp/research/PianoFingeringDataset/

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 音楽モデル生成システム、自動作曲システム、音楽モデル生成方法、およびコンピュータプログラム2023

    • Inventor(s)
      中村栄太、吉井和佳
    • Industrial Property Rights Holder
      京都大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Acquisition Date
      2023
    • Related Report
      Products Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 楽曲データから音楽スタイルを自動習得して自動作曲・編曲する方法及び装置2020

    • Inventor(s)
      中村栄太, 吉井和佳
    • Industrial Property Rights Holder
      京都大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2020-012430
    • Filing Date
      2020
    • Related Report
      Products Report

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Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-28  

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