Goal of this master thesis is to study harmonization based on knowledge of given melody and to design a system which will meaningfully automate this activity. In the work there is covered basics of music theory needed for this topic and previous other approaches to this problematic. There is also covered machine learning, neural networks and recurrent neural networks. In the end, there is outlined design of the system, how to make it work and how to use it. Four experiments were executed with the system. Harmonization of the short melodies were unpleasant. Harmonization of longer melodies were overall more successful though. A possible cause might be relatively small used neural network of the system.

In the field of speech recognition, an algorithm must learn to tell the difference between "a nice rock" and "a gneiss rock". These identical-sounding phrases are called oronyms. Word frequency dictionaries are often used by speech recognition systems to help resolve phonetic sequences with more than one possible orthographic phrase interpretation, by looking up which oronym of the root phonetic sequence contains the most-common words.Our paper demonstrates a technique used to validate word frequency dictionary values. We chose to use frequency values from the UNISYN dictionary, which tallies each word on a per-occurance basis, using a proprietary text corpus, to calculate word frequency.In the first phase of our user study, we generated oronym strings for the phrase "a nice cold hour", and had over a dozen people make 62 of the most-common oronyms for that phrase. In the second phase, we selected 15 of the phase one recordings, and had 74 different people transcribe each one, for a total of 953 transcriptions overall. If the frequency dictionary values for our test phrases accurately reflected the real-world expectations of actual listeners, we would expect that the most-commonly transcribed phrases in our user study would roughly correspond with our metric for the most likely oronym interpretation of the root phrase. During the course of our study, we found that using per-occurance frequency values, like those found in the UNISYN dictionary, when computing our overall-phrase-frequency metric caused the end result to be thrown off by excessively common words, such as "the", "is", and "a" These super-common words had such high per-occurance tallies that they overpowered any effect that any regular word had on a frequency metric. When we used frequency values from the COCA dictionary, which has word frequency values tallied on a document-count basis instead of a UNISYN-like per-occurance basis, we found that this effect was mitigated. As a result, we do not recommend using the UNISYN dictionary for word frequency purposes.

在音樂中，組曲是一種特別的創作形式。組曲將多首音樂段落組合排列，並且在音樂段落之間加入間奏，形成一首音樂組曲。組曲的編曲重點在於音樂段落的編排順序及段落之間的連結。平時在宴會、舞會、餐廳、賣場等場合中，往往都會連續播放多首流行音樂。利用電腦編曲自動產生流行音樂組曲，將可提升播放音樂的銜接與流暢感。 因此，本研究利用資料探勘技術及音樂編曲理論，將多首音樂重新改編成一首組曲。系統首先將每首音樂分段並找出每首音樂的代表段落。接著，系統根據代表段落間的相似度編排順序。最後，為了達到組曲中音樂段落連接的流暢性，我們以模型訓練的方式在段落連結間加入間奏。系統從訓練資料學習產生旋律發展、和弦進程與節奏的模型，接著分析代表段落的動機、旋律、和弦及節奏，使得組曲編曲後的段落連結更為流暢且完整。本研究以流行音樂鋼琴伴奏曲為測試資料，我們分別邀請三十四位受過音樂訓練與未受音樂訓練的測試者，針對本研究所提出的鋼琴伴奏節奏辨識、代表段落萃取、段落順序編排及間奏產生，評估其效果。實驗結果顯示，本研究所提出的順序編排與間奏產生技術，對於組曲的流暢感，有著相當大的幫助。 / In music, a medley is an organized piece composed from segments of existing pieces. Ordering and bridge for connection between segments are the important elements for medley arrangement. Automatic medley arrangement is helpful for playing a set of music continuously which is common in banquet, party, restaurant, shopping mall, etc.. This thesis aims to develop the automatic medley arrangement method by using data mining techniques and music arrangement theory. The proposed method first segments each music and discovers the significant segment from each music. Then, the linear arrangement based on the similarities between significant segments is generated. Finally, in order to connect segments smoothly in the medley, the bridge between two segments is generated and inserted by using model training. Three models, melody progression, chord progression and rhythm models are learned from training data. For the experiments, testing data is collected from popular piano music and thirty-four people are invited to evaluate the effectiveness of the rhythm recognition of accompaniment, the extraction of significant segment, the linear arrangement of segments, and the creation of bridge. Experimental results show that the proposed medley arrangement method performs well.

Cette étude introduit un nouvel outil d’évaluation des troubles liés à la perception et la mémoire de la musique pour les enfants âgés entre six et huit ans. La batterie d’évaluation proposée est une adaptation de la batterie de Montréal de l'évaluation de l’amusie (MBEA) afin qu’elle puisse être utilisée chez les enfants, et ce, peu importe leur langue maternelle et leur culture. Dans l'expérience 1, la batterie, qui évalue les composantes musicales suivantes : la tonalité, le contour, l’intervalle, le rythme ainsi que la mémoire incidente, a été administrée auprès de 258 enfants à Montréal et 91 à Pékin. Dans l'expérience 2, une version abrégée de la batterie a été administrée à 86 enfants à Montréal. Les deux versions ont démontré une sensibilité aux différences individuelles et à la formation musicale. Il ne semble pas y avoir une influence de l'apprentissage de la lecture et de l’écriture sur les performances, mais plutôt un effet de la culture. Effectivement, les enfants qui ont comme langue maternelle le Mandarin (une langue tonale) ont obtenu de meilleurs résultats aux tâches de discrimination liées à la composante mélodique en comparaison à leurs homologues canadiens. Pour les deux groupes d’enfants, ceux qui ont été identifiés comme potentiellement amusiques ont principalement, mais pas exclusivement, des difficultés à percevoir de fines variations de hauteurs. Le caractère prédominant du déficit lié au traitement mélodique est moins distinctif avec la version abrégée. Par ailleurs, les résultats suggèrent différentes trajectoires de développement pour le traitement de la mélodie, du rythme et de la mémoire. De ce fait, la version de la MBEA adaptée à l’enfant, renommée la batterie de Montréal d'évaluation du potentiel musical (MBEMP), est un nouvel outil qui permet d’identifier les troubles liés au traitement musical chez les enfants tout en permettant d'examiner le développement typique et atypique des habiletés musicales et leur relation présumée à d'autres fonctions cognitives. / The present study introduces a novel tool for the comprehensive assessment of musical disorders and potential in 6- to 8-year-old children. The tool is an adaptation of the Montreal Battery of Evaluation of Amusia (MBEA) for use with children from a range of language and cultural backgrounds. In Experiment 1, the battery, comprising tests of memory and of scale, contour, interval and rhythm discrimination, was administered to 258 children in Montreal and 91 in Bejing. In Experiment 2, an abbreviated version of the battery was administered to 86 Montreal children. Both versions were sensitive to individual differences and to musical education. There was little apparent influence of literacy, but there was an effect of culture. Children who spoke Mandarin (a tone language) showed enhanced melodic pitch discrimination relative to their Canadian counterparts, who mostly spoke French (a non-tone language). In both cultures, children designated as amusic were impaired primarily but not exclusively in musical pitch processing. The results also suggest distinctive developmental trajectories for melody, rhythm and memory processing. Thus, the child version of the MBEA, which should be renamed the Montreal Battery of Evaluation of Musical Potential (MBEMP), provides a means of identifying musical disorders in childhood as well as a means of examining the typical and atypical developmental course of musical abilities and their putative relation to other cognitive functions.

La version intégrale de cette thèse est disponible uniquement pour consultation individuelle à la Bibliothèque de musique de l’Université de Montréal (www.bib.umontreal.ca/MU) / Cette recherche propose la description panoramique du style mélodique du compositeur québécois Claude Vivier (1948-1983) d’un point de vue qualifié d’endogénétique. L’entreprise repose sur l’analyse de seize (16) œuvres, composées entre 1973 et 1982 et allant de Chants à Samarkand. Il s’agit, en les considérant dans l'ordre chronologique de leur composition, de déterminer quels traits stylistiques mélodiques sont propres à chacune des œuvres, comment ils sont transformés d’une œuvre à l’autre, et quels traits stylistiques nouveaux apparaissent. Dans certains cas, une de ces caractéristiques est utilisée comme moteur unique d'une œuvre : un élément utilisé parmi d'autres dans certaines œuvres – la mélodie principale, la construction mélodique par ajouts de hauteurs, les accords-couleurs – apparaît comme l’élément principal d'une œuvre spécifique, pour ensuite être réintégré dans une autre, mais en étant ramené à un rôle secondaire au profit d'un autre élément. L’ensemble donne lieu à une description dynamique du style de Vivier comme évoluant de façon hélicoïdale plutôt que de façon linéaire. La thèse est constituée de trois chapitres précédés d'une introduction, consacrée au parcours biographique du compositeur, à la revue critique de la littérature analytique qui lui a été consacrée et à la notion de style. Le premier chapitre présente le choix des œuvres analysées et la méthodologie suivie, en particulier les principes de l'analyse paradigmatique, utilisée systématiquement pour chacune des seize œuvres analysées. Les parcours analytiques des œuvres forment le chapitre central de la thèse et permettent la constitution de fiches stylistiques dont les résultats sont compilés dans un tableau synthèse servant de base à un chapitre final où l’évolution endogénétique du style mélodique de Vivier est synthétisée. La seconde partie de la thèse présente en annexe les analyses paradigmatiques des seize œuvres, auxquelles renvoient les parcours analytiques du deuxième chapitre. Cette recherche a notamment démontré des similitudes d'axes paradigmatiques entre les œuvres, ce qui a donné lieu à une dénomination uniforme des axes d'une œuvre à l'autre ; ils sont décrits avec précision au début du second chapitre. Bien que la méthodologie utilisée donne une importance première au paramètre mélodique, les autres paramètres musicaux sont également mis en lumière dans les parcours analytiques. / This research proposes the panoramic description of the musical melodic style of Quebec composer Claude Vivier (1948-1983) from a perspective identified as endogenetic. The endeavour is based on the analysis of sixteen (16) works composed between 1973 and 1982, from Chants to Samarkand. This entails considering them in their chronological order of composition, so as to determine which stylistic traits are present in each work, how these are transformed from one work to the next, and what new stylistic melodic traits appear. In some cases, a single trait is used to propel an entire work: thus, an element that is one among many in certain works–the mélodie principale (principal melody), additive melodic construction based on pitch, accords-couleurs (colour-chords)–appears as the principal element of a particular work, to then be reintegrated into a subsequent work, this time in a subordinate role to some other element. Taken as a whole, these analyses lead to a dynamic description of Vivier’s style as having evolved in spirals rather than in a linear fashion. This dissertation is comprised of three chapters preceded by an introduction that is dedicated to the biographical elements of Vivier’s life, to a review of analytical literature devoted to the composer, and to a discussion of style as a concept. Chapter One presents the selection process of the works chosen for analysis and the methodology applied, in particular the fundamentals of paradigmatic analysis, used systematically for each of the sixteen works analyzed. The analytical overview for each of the works forms the core of the central chapter of the dissertation, facilitating the production of style index cards whose results are compiled in a summary chart that provides the foundation for the final chapter, where a synthesis of the endogenetic evolution of Vivier’s melodic style is presented. In the second part of the dissertation, an annex contains the paradigmatic analyses of all sixteen works, as referred to in Chapter Two during discussion of the analytical overview. In particular, this research has demonstrated the presence of similar paradigmatic axes between works, which has resulted in a standardization of the naming structure of these axes from one work to another; these are explained in detail at the beginning of the second chapter. Although the chosen methodology allots particular importance to the melodic parameter, the other musical parameters are also brought to light during the analytical overviews.

Treize Etudes Pour L?Orchestre is a thirteen-movement symphonic work for full contemporary orchestra. The purpose of this work has been to develop a sonic exploration of textural possibilities through the orchestral medium. The motivic materials of the whole piece were first utilized in pieces for one piano, piano and cello and two pianos combinations These smaller pieces ahs been included in the appendix section of this work. The orchestral work does not represent an orchestration of the smaller pieces, but an expansion of the material into different textural studies. Preparation for this work includes the study of twelve different bird sounds, first recorded and later musically transcribed to create thematic materials and secondary materials for this work; the study of production of fabric of sounds representing color spectrums and intensity through sound tapestries, and the sonic representation of water, a starry dark night and the jungle. The Treize Etudes Pour L?Orchestre is formally a through-composed work. The different musical materials created as motive unity of the whole work have been developed throughout it by means of using a variety of compositional devices and techniques including Schoenberg?s Klangfarbenmelodie, Messiaen?s ?Language Musicale?, Ives? quadraphonic effect, and Samuel Adler?s sound curtain technique, and, the use of folk-like materials; all within the parameters of acoustic instrumentation.

Terra Mirabilis is a three-movement musical composition for symphony orchestra with piano solo inspired by natural landscapes photographed by the composer. The three movement composition and its corresponding landscapes portray three times of a day: early morning (I. The Mists), evening (II. Oceanus), and late night (III. Nocturne). Each chapter is devoted to the discussion of one movement, wherein overall concept and form are addressed, followed by detailed analyses of harmonic structure, motivic and thematic development, orchestration, and representational elements. As a complement to the score and the text, a CD-R audio recording of orchestral mock-ups accompanies this dissertation.

Cette étude introduit un nouvel outil d’évaluation des troubles liés à la perception et la mémoire de la musique pour les enfants âgés entre six et huit ans. La batterie d’évaluation proposée est une adaptation de la batterie de Montréal de l'évaluation de l’amusie (MBEA) afin qu’elle puisse être utilisée chez les enfants, et ce, peu importe leur langue maternelle et leur culture. Dans l'expérience 1, la batterie, qui évalue les composantes musicales suivantes : la tonalité, le contour, l’intervalle, le rythme ainsi que la mémoire incidente, a été administrée auprès de 258 enfants à Montréal et 91 à Pékin. Dans l'expérience 2, une version abrégée de la batterie a été administrée à 86 enfants à Montréal. Les deux versions ont démontré une sensibilité aux différences individuelles et à la formation musicale. Il ne semble pas y avoir une influence de l'apprentissage de la lecture et de l’écriture sur les performances, mais plutôt un effet de la culture. Effectivement, les enfants qui ont comme langue maternelle le Mandarin (une langue tonale) ont obtenu de meilleurs résultats aux tâches de discrimination liées à la composante mélodique en comparaison à leurs homologues canadiens. Pour les deux groupes d’enfants, ceux qui ont été identifiés comme potentiellement amusiques ont principalement, mais pas exclusivement, des difficultés à percevoir de fines variations de hauteurs. Le caractère prédominant du déficit lié au traitement mélodique est moins distinctif avec la version abrégée. Par ailleurs, les résultats suggèrent différentes trajectoires de développement pour le traitement de la mélodie, du rythme et de la mémoire. De ce fait, la version de la MBEA adaptée à l’enfant, renommée la batterie de Montréal d'évaluation du potentiel musical (MBEMP), est un nouvel outil qui permet d’identifier les troubles liés au traitement musical chez les enfants tout en permettant d'examiner le développement typique et atypique des habiletés musicales et leur relation présumée à d'autres fonctions cognitives. / The present study introduces a novel tool for the comprehensive assessment of musical disorders and potential in 6- to 8-year-old children. The tool is an adaptation of the Montreal Battery of Evaluation of Amusia (MBEA) for use with children from a range of language and cultural backgrounds. In Experiment 1, the battery, comprising tests of memory and of scale, contour, interval and rhythm discrimination, was administered to 258 children in Montreal and 91 in Bejing. In Experiment 2, an abbreviated version of the battery was administered to 86 Montreal children. Both versions were sensitive to individual differences and to musical education. There was little apparent influence of literacy, but there was an effect of culture. Children who spoke Mandarin (a tone language) showed enhanced melodic pitch discrimination relative to their Canadian counterparts, who mostly spoke French (a non-tone language). In both cultures, children designated as amusic were impaired primarily but not exclusively in musical pitch processing. The results also suggest distinctive developmental trajectories for melody, rhythm and memory processing. Thus, the child version of the MBEA, which should be renamed the Montreal Battery of Evaluation of Musical Potential (MBEMP), provides a means of identifying musical disorders in childhood as well as a means of examining the typical and atypical developmental course of musical abilities and their putative relation to other cognitive functions.

Μία από τις βασικές προκλήσεις στο μουσικό αυτοσχεδιασμό είναι ο διαδραστικός αυτοσχεδιασμός μεταξύ ενός ανθρώπου και ενός συστήματος. Στη παρούσα ενότητα παρουσιάζουμε ένα μουσικό διαδραστικό σύστημα (Πολύμνια) ως συνεχιστή της μελωδίας (as melody continuator). Για κάθε μουσικό πρότυπο (pattern) που έχει δοθεί από το χρήστη, το ευφυές σύστημα ανακαλεί ένα όμοιο (similar) γενικό πρότυπο που είναι αποθηκευμένο στη βάση του (database) και το οποίο το αναμορφώνει ανάλογα (reform). Το προτεινόμενο σύστημα κατευθύνει τη μουσική αναπαράσταση και την ομοιότητα του μουσικού προτύπου (musical pattern similarity) στη χρήση της εξόρυξης δεδομένων (data mining). Προτείνουμε ένα σχήμα μουσικής αναπαράστασης το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ανάλυση εξόρυξης δεδομένων (data mining analysis) η οποία στοχεύει στη μάθηση γενικών προτύπων και για τη συχνότητα και για τη διάρκεια σε συγκεκριμένα είδη μουσικής (music styles). Η εξόρυξη δεδομένων είναι μια αναδυόμενη διαδικασία μηχανικής μάθησης με την εξαγωγή προηγουμένως άγνωστων, αγώγιμων (actionable) πληροφοριών από πολύ μεγάλες επιστημονικές και εμπορικές βάσεις δεδομένων. Η μηχανική μάθηση (machine learning) έχει παίξει έναν κρίσιμο ρόλο στη υπολογιστική μουσική (computer music) σχεδόν από την αρχή της. Πρόσφατα η έρευνα στο πεδίο έχει εστιαστεί στην εξόρυξη μουσικής (music mining). Παρουσιάζουμε επίσης πειραματικά αποτελέσματα για έλεγχο και αξιολόγηση της αποδοτικότητας (efficiency) και της ακρίβειας του προτεινόμενου συστήματος «Πολύμνια». / One of the main challenges in music improvisation is interactive improvisation between a human and a system. In this thesis we present a musical interactive system (called polyhymnia) acting as melody continuator. For each musical pattern given by the user, it recalls a similar general pattern stored in its memory and reforms it. The proposed system addresses music representation and musical pattern similarity using data mining. We propose a scheme for monophonic music representation as traditional data sets suitable for common data mining algorithms and investigate the application of clustering similarity measures to musical pattern similarity. Data Mining is an emerging machine learning process of extracting previously unknown, actionable information from very large scientific and commercial databases. Machine learning has played a crucial role in the computer music almost since its beginning. Recently, research in the field has focused on music mining. We also present experimental results for testing and evaluating the efficiency and accuracy of the proposed system “polyhymnia”.

Le but de ce travail est d'étudier l'art d'interpréter de plusieurs générations de pianistes dont la formation remonte au XIXe siècle, mais dont l'activité s'est étendue jusqu'à la 1re moitié du XXe siècle. L'essor de l'interprétation qui marqua cette époque a prodigué des artistes qui - à la suite de leurs grands maîtres (Chopin, Liszt, A. Rubinstein) - ont déjà laissé un nombre considérable d'enregistrements permettant de saisir à travers leur jeu une image authentique de l’œuvre romantique. En nous référant à l'idée que l'essor du pianisme à la charnière des XIXe - XXe siècles provient de l'expansion remarquable de l'art d'interpréter au XIXe siècle, nous avançons l'hypothèse selon laquelle c'est précisément dans les positions esthétiques et dans la vision du monde propre à cette époque qu'il faut chercher les sources d'un tel essor. Parmi les caractéristiques importantes de la manière d'interpréter des pianistes de la 2e moitié du XIXe siècle, entrent d'abord en jeu la faculté de penser imagée, la liberté et une manière d'improviser en modifiant les textes des œuvres exécutées. Ces données se combinent d'ailleurs avec d'autres, comme l'intellectualisme. Les analyses de certaines particularités de style, des manières de jouer, typiques du XIXe siècle (comme le rubato, le « pointillisme etc.), nous révèlent ainsi ce que fut la réelle pensée polyphonique du Romantisme. Il ne s'agit pas de la seule écriture polyphonique, mais d'un principe polyphonique au sens plus large, s'exprimant à travers le style d'interpréter qui, à son tour, définit la perception spatio-temporelle spécifique de ces quelques décennies. / The aim of this work is to study the performing art of several generations of pianists who were trained in the 19th Century but who extended their artistic activity throught the 1st half of the 20th Century. The rise of the art of interpretation which marked this period gave the artistes who - following their great masters - have left a considerable number of records where their plaiyng conjures up an image of the romantic composition that may be more authentic, though it is quite different from that of today.Based on the idea that the rise of the pianism at the turn of the 20th Century comes largely from the remarkable expansion of the 19th Century performing arts, we hypothesize that it is precisely in the aesthetic positions and the vision of the world inherent in the Romantic era that we should look for the sources of such a rise. Chief among the important features of the style of interpretation of the pianists of the 2nd half of the 19th Century, was their creative thinking, but also the surprising freedom they enjoyed to improvise and modify compositions. Other features include the intellectualism of their approach to the performed composition. Analyses of certain peculiarities of style, of the ways of playing typical of the 19th Century (such as rubato, the « pointillism » etc.) reveal the real polyphonic thougth of the Romantic era. This is not only the polyphonic writing itself, but a polyphonic principle in a broader sense, manifesting itself through the style of interpretation which, in turn, defines the specific spatio-temporal perception of these several decades.