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音乐情绪辨识

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音乐情绪辨识(Music Emotion Recognition)是借由分析音乐资讯,自动辨识音乐所要表达的情绪。音乐情绪辨识本身是个跨领域的研究,同时需要心理学音乐学资讯科学的知识。

常见的情绪辨识方法

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基于音乐内容的音乐辨识系统

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此类系统利用讯号处理以及机器学习算法训练模型,对音乐抽取特征并加以分析,借此找出音乐特征与受测者对音乐情绪标示的关联。 以下列出最常使用的机器学习方法:

借由寻找最佳分界平面将资料分开,如此一来便可以利用最佳分界平面将新的测试资料归类。

  • Support Vector Regression(SVR)

SVR与SVM的概念类似。不同之处在于SVM所找的平面将空间一分为二,但SVR要找的是能准确预测资料分布的平面。 机器学习后,通常使用交叉验证来对准确度加以验证。交叉验证主要是将数据库随机分成数个不重叠的部分,每次提取一个部分做测试资料,剩余的作为训练资料。其作法是基于:

  • 训练资料与测试资料需有相同的性质
  • 训练资料与测试资料不重复

而机器学习最常使用的流程如下:

  1. 产生训练模型:将训练资料进行特征抽取,同时将所有训练资料交由受测者标定情绪,借由以上两者产生训练模型。
  2. 测试资料:将测试资料进行特征抽取,交给训练模型进行情绪辨识,产生音乐情绪。

分类法

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使用各种形容词当作情绪标签者称之。例如:有趣的(fun)、强烈的(intense)、甜蜜的(sweet)等。此法常用SVM作为机器学习的算法,训练出一个或多个模型。

座标法

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借由定义出二维或三维的情绪座标,将情绪展开成为平面或空间。

最常被使用的情绪平面是泰尔二维情绪平面,纵轴与横轴皆介于-1到1之间,其中纵轴为激昂度,越上方表情绪越激昂;横轴为正向度,越右方表情绪越正向。如此一来,每一首歌都可以被标示在情绪平面中。不同于分类法,座标法中的情绪是连续,此处选择的机器学习方法为SVR。

基于文字的音乐情绪辨识系统

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除了使用分析音乐讯号的方法,还可以利用文字资讯以及资料探勘的技术对音乐情绪加以分析。

参见

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参考文献

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  1. P. N. Juslin and J. A. Sloboda. Music and Emotion: Theory and Research. Oxford University Press, New York, 2001.
  2. A. Wieczorkowska, P. Synak, and Z. W. Ras. Multi-label classification of emotions in music. In Proc. Intelligent Information Processing and Web Mining, pp. 307-315, 2006.
  3. L. Lu, D. Liu, and H. Zhang. Automatic mood detection and tracking of music audio signals. In IEEE Transaction Audio, Speech and Language Processing, vol. 14, no. 1, pp.5–18, 2006.
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  5. R. O. Duda, P. E. Hart, and D. G. Stork. Pattern Classification. John Wiley & Sons, Inc., New York, 2000
  6. R. W. Picard. Affective Computing. MIT Press, Cambridge, MA, 2000.
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  8. K. Hevner. Expression in music: a discussion of experimental studies and theories. In Psychol. Rev., vol. 42, pp. 186–204, 1935.