Кіріспе

Музыкалық ақпаратты іздеу (МИР) – музыкадан ақпаратты алуға арналған пәраралық ғылым. МИР саласында жұмыс істейтіндер академиялық музыкатану, психоакустика, психология, сигналды өңдеу, информатика, машиналық оқыту, музыканы оптикалық тану, есептеу интеллектісі немесе осылардың кейбіреулері бойынша білімі болуы мүмкін.

Қолданбалар

МИР бизнес және ғалымдар музыканы жіктеуге, өңдеуге және тіпті жаңа музыка жасау үшін пайдаланылуда.

Музыкалық сыныптама

Классикалық MIR зерттеу тақырыптарының бірі – жанрлық жіктеу, яғни музыкалық шығармаларды классикалық, джаз, рок сияқты бұрыннан белгіленген жанрлардың біріне бөлу. Көңіл күйді жіктеу, орындаушыларды жіктеу, аспаптарды анықтау және музыканы тегтеу де кең таралған тақырыптар.

Ұсынушы жүйелер

Музыкаға арналған бірнеше ұсыныс жүйелері бар, бірақ таңқаларлықтайынша, олардың аз ғана бөлігі MIR техникаларына негізделген, көпшілігі пайдаланушылар арасындағы ұқсастықтарды немесе еңбекті деректерді жинауды қолданады. Мысалы, Pandora музыканы "әйел әнші" немесе "күшті бас партиясы" сияқты белгілі бір ерекшеліктерімен белгілеу үшін сарапшыларды пайдаланады. Көптеген басқа жүйелер тыңдау тарихы ұқсас пайдаланушыларды іздеп, олардың қорындағы әндерден бұрын естімеген музыканы ұсынады. Музыкадағы ұқсастықты анықтауға арналған MIR техникалары енді мұндай жүйелердің құрамына енуде.

Музыкалық көзді бөлу және аспапты тану

Музыкалық көзді бөлу – аралас аудио сигналдан бастапқы сигналдарды бөліп алу процесі. Аспаптарды тану – музыкада қолданылған аспаптарды анықтау. Негізгі жазбаға қол жеткізбей, музыканы жеке тректерге бөлетін түрлі MIR жүйелері құрылды. Осы арқылы, мысалы, әдеттегі музыка тректерінен қараоке тректерін жасауға болады, алайда вокалдардың басқа аспаптармен бірдей жиіліктерді пайдалануына байланысты процесс әлі де толыққанды емес.

Автоматты музыка транскрипциясы

Автоматты музыка транскрипциясы – аудио жазбаны нотаға немесе MIDI файлы сияқты символдық жазуға түрлендіру процесі. Бұл процеске бірнеше дыбыстық талдау міндеттері кіреді, оларға көп дауысты анықтау, нотаның басталуын анықтау, ұзақтығын бағалау, аспаптарды анықтау және гармониялық, ритмдік немесе мелодиялық ақпаратты бөліп алу жатады. Аспаптардың саны мен полифония деңгейі артқан сайын бұл міндет күрделене түседі.

Музыкалық генерация

Музыканы автоматты түрде жасау көптеген MIR зерттеушілерінің мақсаты болып табылады. Нәтижелерді адамдардың бағалауы тұрғысынан шектеулі ғана жетістіктерге қол жеткізілді.

Деректер көзі

Музыкалық партитуралар жұмыс үшін музыканың нақты және логикалық сипаттамасын береді, бірақ ноталарға қол жеткізу, олар цифрлық болсын немесе басқа форматта болсын, көбінесе қиынға соғады. MIDI музыкасы да осы себептермен қолданылады, бірақ кез келген басқа форматтан MIDI-ге түрлендіру кезінде бірқатар деректер жоғалуы мүмкін, егер музыка бастапқыда MIDI стандарттарын ескере отырып жазылмаса, ал мұндай жағдай сирек кездеседі. WAV, mp3 және ogg сияқты цифрлық аудио форматтары аудионың өзі талдаудың бір бөлігі болған кезде қолданылады. mp3 және ogg сияқты деректерді жоғалтатын форматтар адамның есту қабілеті үшін жақсы жұмыс істейді, бірақ зерттеу үшін маңызды деректердің жоғалтылуына әкелуі мүмкін. Сонымен қатар, кейбір кодектер автоматты талдау жүргізушілерді жаңылыстыруы мүмкін артефакттарды тудырады. Бұл кемшіліктерге қарамастан, mp3-тың кең таралғандығы осы саладағы көптеген зерттеулердің бастапқы материал ретінде оны пайдалануына себеп болды. Соңғы кезде, MIR-ге музыканы мәдени контекстінде толыққанды түсіну үшін интернеттен алынған метадеректер енгізілуде, және бұл әсіресе музыкаға қойылған әлеуметтік тегтерді талдаудан тұрады.

Қасиетті бейнелеу

Талдау көбінесе қысқартуды қажет етеді, ал музыка үшін (басқа көптеген деректер сияқты) бұл мүмкіндіктерді бөліп алу арқылы жүзеге асырылады, әсіресе аудио мазмұны талданып, машиналық оқыту қолданылатын жағдайда. Мақсаты – деректердің көп көлемін басқарылатын мәндер жиынтығына дейін азайту, соның арқасында оқыту процесінің уақыты қысқаруы мүмкін. Көбінесе қолданылатын мүмкіндік – бұл музыканың тембрін өлшейтін Мел жиіліктік цепстральдық коэффициенті (MFCC). Музыканың тональностьы, аккордтар, гармония, мелодия, негізгі ырғағы, минут сайынғы соққылар саны немесе ритмі сияқты басқа да мүмкіндіктер қолданылуы мүмкін. Аудио мүмкіндіктерін бөліп алуға арналған бірнеше құралдар қолжетімді. Міне, олардың сілтемесі.

Академиялық қызмет

International Society for Music Information Retrieval (ISMIR) конференциясы музыкалық ақпаратты іздестіру саласындағы зерттеулер үшін ең беделді алаң болып табылады. Акустика, сөйлеу және сигналдарды өңдеу жөніндегі халықаралық конференция (ICASSP) да маңызды орынға ие.