mimicopynet

mimicopynetは耳コピ(music transcription)を自動的に行うことを目的とした，pythonパッケージです． chainerで実装されています．

現在は，音源をスペクトル分解し，周波数×時間の画像を用意したあと，その画像から，それぞれの時間に置いて，任意のピッチの音がなっているかを判定するCNN(BasicCNN)を用意しています．

Requirement

Python環境

python3で実装されています。

以下必要なパッケージ(anacondaでデフォルトで入っているものは除く)

• chainer
• pretty_midi
• librosa

pretty_midiは以下のところからクローンして、インストールしてください。 https://github.com/craffel/pretty-midi

データセット

現在，データとしてMusicNetを使うことを前提としています． MusicNetはMIRで研究されることを目的とした，音楽のデータセットです． https://homes.cs.washington.edu/~thickstn/musicnet.html

それぞれ以下のリンクからダウンロードしてください．

• メタデータ(https://homes.cs.washington.edu/~thickstn/media/musicnet_metadata.csv)
• npzファイル(https://homes.cs.washington.edu/~thickstn/media/musicnet.npz)

Usage

インポート

import mimicopynet as mcn

musicnetからピアノのソロ曲のみを，wavescoredataというmimicopynetのデータ形式に変換します．

mcn.data.musicnet_to_wsdata("musicnet.npz", "musicnet_metadata.csv", "wsdata", "Solo Piano") #3つめの引数は，wavescoredataが保存されるディレクトリ

wavescoredata には，波形のデータとそれに対応する譜面のデータが，簡素なフォーマットで格納されています．

wavescoredataから，CQT(Constant Q Transform)を行い，訓練データに整形します． modeは'abs'と'raw'の２種類があります．

mcn.data.make_cqt_inout("wsdata","testdata.npz", mode='abs')

CNNモデルをインスタンス化します．

model = mcn.model.BasicCNN(input_cnl=1)

訓練データをロードして，学習させます．

model.load_cqt_inout("testdata.npz")
model.learn()

学習されたモデルは，resultディレクトリに保存されます． 学習済みモデルをロードして，耳コピを行います．

model.load_model("result/model_50000.npz")
model.transcript("test.wav", "test.mid")

CQTの実部と虚部を使うコードは以下の通りです．

mcn.data.make_cqt_inout("wsdata", "data_rawmode.npz", mode='raw')

model = mcn.model.BasicCNN(input_cnl=2)

model.load_cqt_inout("data_rawmode.npz")
model.learn()

#model.load_model("result/model_50000.npz")
#model.transcript("test.wav", "test.mid", mode='raw')

Future Work

まだまだ，mimicopynetは改善していきます． 例えば，今はある音程のピアノの音がなっているかの２値判別の問題を解いていますが，音がなり始めかどうかの２値判別の方が良いかもしれません．

今後キリの良いところで英語化をしていく予定です．

Contribution

marshi(Yoshikawa Masashi)
yos1up(Yoshida Yuki)

コードの分量はmarshiが多いと思いますが，yos1upには色々議論したりして，多大な貢献をしていただきました．そもそも，最初にディープラーニング耳コピを始めたのはyos1upでした．

Author

marshi(Yoshikawa Masashi)
yos1up(Yoshida Yuki)