Untersuchung von Melodiesuchsystemen sowie von Verfahren zu ihrer Funktionsprüfung (PDF)

Durch die Flut von digitalen Musikstücken im Internet und auf Datenspeichern gewinnt die Suche nach einzelnen Musikstücken gegenwärtig stark an Bedeutung. So ermöglicht etwa ein mobiles Wiedergabegerät wie der Apple iPod ohne weiteres die Speicherung von 5.000 Titeln. Bislang können einzelne Musikstücke aus einer solchen Datenmenge nur durch die Eingabe von Titel oder Interpret ausgewählt werden. Ein typisches Problem ist es aber, dass dem Musiksuchenden diese Informationen nicht gegenwärtig sind, sondern er sich lediglich an die Melodie erinnern kann.

Technisch gesehen handelt es sich beim Auffinden einzelner Musikstücke aus einer großen Menge von Titeln um die Suche in einer Musikdatenbank. Wenn dem Suchenden nur die Melodie bekannt ist, muss folglich deren unmittelbare Eingabe in das Suchsystem möglich sein. Diese Anforderung wird von einem Query-by-Humming-System (QBH-System)
erfüllt: Die Melodie kann dem System vorgesummt werden und eine Anzahl ähnlicher Melodien der Musikdatenbank werden als Suchergebnis präsentiert.

Diese Dissertation erläutert Funktionsprinzipien von QBH-Systemen und untersucht, wie eine Funktionsprüfung der einzelnen Systemteile erfolgen kann. Zur fundierten Bewertung der Funktionen werden die wichtigsten Grundlagen dargelegt. Ein Kapitel zu Musik und Melodie erläutert den Melodiebegriff und Möglichkeiten der Melodiebeschreibung. Eine Übersicht zu bestehenden Melodie- und Musiksuchmaschinen wird anschließend gegeben. In einem speziellen Kapitel werden geeignete Multimedia-Standards betrachtet. Die Aufgaben der Signalverarbeitung werden in den Kapiteln zur monophonen und polyphonen Transkription ausführlich dargestellt. Verfahren zum Melodievergleich werden im anschließenden Kapitel behandelt. Ein besonderes Merkmal der vorliegenden Arbeit ist die ausführliche Untersuchung der statistischen Eigenschaften der in QBH-Systemen verwendeten Melodiedatenbanken.