Monaural Music Separation via Supervised Non-Negative Matrix Factor with Side-Information
Notice bibliographique
Résumé
In this dissertation, a supervised source template nonnegative matrix factorization (NMF) algorithm is proposed to solve the monaural music source separation problem.Different from the previous state-of-the-art algorithms, the basic theoretical concept of the proposed algorithm considers the spectrogram from an audio mixture as linear combinations of note templates.Having prior knowledge of these note templates for each source, we can estimate and determine the activities of each template in recordings to build a mask of each source.Through the masks, the audio of target tracks can be reconstructed.We reviewed previous research on source separation for monaural music audio separation and compared these work with our proposed algorithm not only in mathematical expressions but also in separation performances.First, the prior knowledge of note templates is informed by musical instrument audio dataset.The spectrograms from these instruments are obtained and factored into a source resonance character matrix and a source impulse excitation matrix by assuming that the spectrum of the different notes are formed by the resonance effects from an impulse excitation.Secondary, according to the prior informed note templates, their onset-offset-like features are estimated by using the multiplicative update rule and supervised by the proposed pitch-checking algorithm to remove misleading estimations.Finally, the supervised note onset-offset-like features alternatively become a constraint to help the proposed model evolve its prior informed note templates into the forms given by the recorded instruments.We employed the TRIOS and the Bach-10 dataset for our multi-source separation performance tests.Among the source separation algorithms, our proposed supervised source template NMF and the state-of-the-art algorithms including the sound-prism and the Oracle-toolbox methods were selected to make comparisons.Furthermore, we added white Gaussian noise into the audio mixture to simulate the background full of the random noise to test the noise characteristics of each algorithm.The iii First of all, I wish to thank Prof. Richard Dansereau, my supervisor, for bringing me into the fantastic world of Artificial Intelligence and Machine Learning, continually giving me generous funding support, confidence and knowledge, and guiding me on this road.Special thanks to Tony Wacheski and Sean Kormilo who are the CEO, Co-Founder and Senior Software Engineer at Anystone Inc., who have opened a gate for me by programming and coding our research findings into commercial software.Finally, my sincere appreciation to my wife, especially for
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».