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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Emergence of Musical Intelligence Based on Probabilistic Integration of Signal and Symbolic Processing

Research Project

Project/Area Number 26700020
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

吉井 和佳  京都大学, 情報学研究科, 講師 (20510001)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2018-03-31
Keywords音楽情報処理 / 機械学習 / 信号処理 / 記号処理 / 作曲支援
Outline of Annual Research Achievements

最終年度は、一般的なポピュラー音楽を対象として、音響モデルと言語モデルの確率的統合に基づくカバーバンド譜生成に取り組んだ。本課題は、自動採譜と自動編曲の中間的な課題であり、さまざまな楽器を用いて演奏されるポピュラー音楽の音響信号が与えられた際に、ボーカル、数種類のギター、ドラムからなる典型的なバンドで演奏可能な楽譜を生成することを目的としている。まず、ボーカルパートの自動採譜を目的として、スケールや音高の遷移を表現する言語モデルと、音符系列から連続的な歌声のF0軌跡を生成する音響モデルを統合した階層隠れセミマルコフモデルを定式化することで、与えられたF0軌跡を音符系列に変換する技術を開発した。本研究は、ISMIR 2017に採択された。また、ドラムパートの自動採譜を目的として、小節ごとのドラムパターン(バスドラム・スネアドラム・ハイハットの発音時刻の配置)を生成可能な言語モデル(変分オートエンコーダ)と、ドラムパターンからスペクトログラムを生成する音響モデル(非負値行列分解)とを統合した階層ベイズモデルを定式化することで、音響信号からドラム譜を推定する技術を開発した。一方、伴奏パートに関しては、具体的には、各ギターパートを構成する音符や和音の遷移を表現する言語モデルと、音符や和音からスペクトログラムを生成する音響モデルを統合した階乗隠れセミマルコフモデルを定式化することで、任意の楽器で演奏されうる音響信号を、リードギター・ベースギター・リズムギターの3種類のギターで演奏可能な楽譜に変換する技術を開発した。これらの研究に関しては国際会議に投稿中あるいは投稿準備中である。一方、研究の更なる発展として、コードとメロディの生成過程を記述する統一的な確率モデルを定式化することで、メロディとコードをインタラクティブに作曲することができるインタフェースを開発した。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (19 results)

All 2018 2017

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 9 results)

  • [Journal Article] Generative Statistical Models with Self-Emergent Grammar of Chord Sequences2018

    • Author(s)
      Hiroaki Tsushima, Eita Nakamura, Katsutoshi Itoyama, Kazuyoshi Yoshii
    • Journal Title

      Journal of New Music Research

      Volume: NA Pages: 1-23

    • DOI

      10.1080/09298215.2018.1447584

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Note Value Recognition for Rhythm Transcription Using a Markov Random Field Model for Musical Scores and Performances of Piano Music2017

    • Author(s)
      Eita Nakamura, Kazuyoshi Yoshii, Simon Dixon
    • Journal Title

      IEEE/ACM Transactions on Audio, Speech, and Language Processing

      Volume: Vol. 25, No. 9 Pages: 1846-1858

    • DOI

      10.1109/TASLP.2017.2722103

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Correlated Tensor Factorization for Audio Source Separation2018

    • Author(s)
      Kazuyoshi Yoshii
    • Organizer
      IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing (ICASSP)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Towards Complete Polyphonic Music Transcription: Integrating Multi-pitch Detection and Rhythm Quantization2018

    • Author(s)
      Eita Nakamura, Emmanouil Benetos, Kazuyoshi Yoshii, Simon Dixon
    • Organizer
      IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing (ICASSP)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Scale- and Rhythm-Aware Musical Note Estimation for Vocal F0 Trajectories Based on a Semi-Tatum-Synchronous Hierarchical Hidden Semi-Markov Model2017

    • Author(s)
      Ryo Nishikimi, Eita Nakamura, Masataka Goto, Katsutoshi Itoyama, Kazuyoshi Yoshii
    • Organizer
      International Society for Music Information Retrieval Conference (ISMIR)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Function- and Rhythm-Aware Melody Harmonization Based on Tree-Structured Parsing and Split-Merge Sampling of Chord Sequences2017

    • Author(s)
      Hiroaki Tsushima, Eita Nakamura, Katsutoshi Itoyama, Kazuyoshi Yoshii
    • Organizer
      International Society for Music Information Retrieval Conference (ISMIR)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Performance Error Detection and Post-Processing for Fast and Accurate Symbolic Music Alignment2017

    • Author(s)
      Eita Nakamura, Kazuyoshi Yoshii, Haruhiro Katayose
    • Organizer
      International Society for Music Information Retrieval Conference (ISMIR)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Infinite Probabilistic Latent Component Analysis For Audio Source Separation2017

    • Author(s)
      Kazuyoshi Yoshii, Eita Nakamura, Katsutoshi Itoyama, Masataka Goto
    • Organizer
      IEEE International Workshop on Machine Learning for Signal Processing (MLSP)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Diagonal Plus Low-Rank Covariance Model For Computationally Efficient Source Separation2017

    • Author(s)
      Antoine Liutkus, Kazuyoshi Yoshii
    • Organizer
      IEEE International Workshop on Machine Learning for Signal Processing (MLSP)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Singing Instrument for Real-Time Vocal-Part Arrangement of Music Audio Signals2017

    • Author(s)
      Yuta Ojima, Tomoyasu Nakano, Satoru Fukayama, Jun Kato, Masataka Goto, Katsutoshi Itoyama, Kazuyoshi Yoshii
    • Organizer
      Sound and Music Computing Conference (SMC)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] An Adaptive Karaoke System that Plays Accompaniment Parts of Music Audio Signals Synchronously with Users' Singing Voices2017

    • Author(s)
      Yusuke Wada, Yoshiaki Bando, Eita Nakamura, Katsutoshi Itoyama, Kazuyoshi Yoshii
    • Organizer
      Sound and Music Computing Conference (SMC)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 音楽音響信号解析のためのガンマ過程に基づく無限相関テンソル分解2017

    • Author(s)
      吉井和佳
    • Organizer
      電子情報通信学会 第20回情報論的学習理論ワークショップ
  • [Presentation] 和音系列に対するPCFGのベイズ学習とSplit-Mergeサンプリングを用いたメロディへの和声付け2017

    • Author(s)
      津島啓晃, 中村栄太, 糸山克寿, 吉井和佳
    • Organizer
      電子情報通信学会 第20回情報論的学習理論ワークショップ
  • [Presentation] 調とリズムを考慮した階層隠れセミマルコフモデルに基づく歌声の自動採譜2017

    • Author(s)
      錦見亮, 中村栄太, 後藤真孝, 糸山克寿, 吉井和佳
    • Organizer
      電子情報通信学会 第20回情報論的学習理論ワークショップ
  • [Presentation] モノラル音響信号に対する音源分離のための無限相関テンソル分解2017

    • Author(s)
      吉井和佳
    • Organizer
      情報処理学会 第116回音楽情報科学研究会
  • [Presentation] 既存歌唱曲アレンジのための歌声キーボード2017

    • Author(s)
      尾島優太, 中野倫靖, 深山覚, 加藤淳, 後藤真孝, 糸山克寿, 吉井和佳
    • Organizer
      情報処理学会 第116回音楽情報科学研究会
  • [Presentation] 調とリズムを考慮した階層隠れセミマルコフモデルに基づく歌声F0軌跡に対する音符推定2017

    • Author(s)
      錦見亮, 中村栄太, 後藤真孝, 糸山克寿, 吉井和佳
    • Organizer
      情報処理学会 第116回音楽情報科学研究会
  • [Presentation] 和音系列の統計的木構造解析とSplit-Mergeサンプリングに基づくメロディへの和声付け2017

    • Author(s)
      津島啓晃, 中村栄太, 糸山克寿, 吉井和佳
    • Organizer
      情報処理学会 第116回音楽情報科学研究会
  • [Presentation] 楽曲中の歌声とユーザ歌唱のリアルタイムアラインメントに基づく伴奏追従型カラオケシステム2017

    • Author(s)
      和田雄介, 坂東宜昭, 中村栄太, 糸山克寿, 吉井和佳
    • Organizer
      情報処理学会 第116回音楽情報科学研究会

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Published: 2018-12-17  

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