TransDrums：ドラムのフィルインとドラムパターン遷移確率に着目した2曲間のドラムパターン対応付け手法

DOI 情報処理学会

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抄録

本論文では，与えられた楽曲のドラムパターンを差し替えるシステムTransDrumsを提案する．TransDrumsに2つの楽曲（元となる楽曲：B楽曲，置換するドラムパターンを提供するソース楽曲：S楽曲）が与えられると，B楽曲のドラムパターンが対応するS楽曲のドラムパターンで置換され，音響信号として新しい楽曲が生成される．音楽的に一貫性のある置換を実現するために，ドラムパターンの大域的構造を考慮する．まず，各楽曲から1小節ごとにフィルインなどに着目してドラムパターンを抽出し，それぞれクラスタリングを行い，ドラムパターンの遷移行列を作成する．次に，B楽曲とS楽曲の間で最もドラムパターンの遷移が類似するよう，ドラムパターンどうしの最適な割当てを全解探索する．そして，B楽曲のドラムパターンをS楽曲の割り当てられたドラムパターンで置換する．ドラムパターンciからcjへの遷移の傾向は条件付確率と見なすことができるので，遷移行列どうしの類似度は確率分布どうしの距離から計算できる．評価実験では，遷移確率の類似度判定にJensen-Shannon情報量を用いた．実験結果より，TransDrumsはB楽曲のフィルインを含む小節を，S楽曲のそれを含む小節で，B楽曲のフィルインを含まない小節はS楽曲のそれを含まない小節で適切に置き換えることが示された．

This paper presents a drum pattern substitution system, TransDrum. When given a drum-pattern source song (S-song) and a base song (B-song), TransDrum replaces drum patterns in B-song by drum patterns in S-song which are the counterparts for the drum patterns in B-song, and renders the audio output with the substituted drum patterns of S-song. To achieve a consistent replacement in the musical sense, TransDrums focuses on the fills of drum patterns. At first, based on the measures with and without fills, TransDrums analyzes the drum-pattern sequences for the two songs and then obtains state transition matrices of drum patterns, some of which contain fills. To identify the proper counterpart relationship between drum patterns in S-song and B-song, TransDrum uses the exhaustive search. Here, since the characteristic of transition from drum pattern ci to cj can be represented by a conditional probability of cj given ci, the similarity of two state transition matrices is obtained from the distances between two probability distributions. In the experiment, TransDrum uses the sum of the Jensen-Shannon divergence for the similarity of two matrices. Our experimental results show that TransDrums can successfully replace the measures with fills in B-song by those with fills in S-song. It can also replace the ones without fills in B-song by those without fills in S-song.

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