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[asr1617.git] / asr.tex
diff --git a/asr.tex b/asr.tex
index 1316967..f149b1d 100644 (file)
--- a/asr.tex
+++ b/asr.tex
@@ -1,6 +1,6 @@
 %&asr
 \usepackage[nonumberlist,acronyms]{glossaries}
-\makeglossaries%
+%\makeglossaries%
 \newacronym{ANN}{ANN}{Artificial Neural Network}
 \newacronym{HMM}{HMM}{Hidden Markov Model}
 \newacronym{GMM}{GMM}{Gaussian Mixture Models}
 %Introduction, leading to a clearly defined research question
 \chapter{Introduction}
 \section{Introduction}
-The \gls{IFPI} stated that about $43\%$ of music revenue rises from digital
-distribution. The overtake on physical formats took place somewhere in 2015 and
-since twenty years the music industry has seen significant
-growth~\footnote{\url{http://www.ifpi.org/facts-and-stats.php}}.
+The primary medium for music distribution is rapidly changing from physical
+media to digital media. The \gls{IFPI} stated that about $43\%$ of music
+revenue rises from digital distribution. Another $39\%$ arises from the
+physical sale and the remaining $16\%$ is made through performance and
+synchronisation revenieus. The overtake of digital formats on physical formats
+took place somewhere in 2015. Moreover, ever since twenty years the music
+industry has seen significant growth 
+again\footnote{\url{http://www.ifpi.org/facts-and-stats.php}}.
+
+There has always been an interest in lyrics to music alignment to be used in
+for example karaoke. As early as in the late 1980s karaoke machines were
+available for consumers. While the lyrics for the track are almost always
+available, a alignment is not and it involves manual labour to create such an
+alignment.
 
 A lot of this musical distribution goes via non-official channels such as
-YouTube~\footnote{\url{https://youtube.com}} in which fans of the musical group
-accompany the music with synchronized lyrics so that users can sing or read
-along. Because of this interest it is very useful to device automatic
-techniques for segmenting instrumental and vocal parts of a song and
-apply forced alignment or even lyrics recognition on the audio file.
+YouTube\footnote{\url{https://youtube.com}} in which fans of the performers
+often accompany the music with synchronized lyrics. This means that there is an
+enormous treasure of lyrics-annotated music available but not within our reach
+since the subtitles are almost always hardcoded into the video stream and thus
+not directly usable as data. Because of this interest it is very useful to
+device automatic techniques for segmenting instrumental and vocal parts of a
+song, apply forced alignment or even lyrics recognition on the audio file.
 
 Such techniques are heavily researched and working systems have been created.
-However, these techniques are designed to detect a clean singing voice. Extreme
-genres such as \gls{dm} are using more extreme vocal techniques such as
-grunting or growling. It must be noted that grunting is not a technique only
-used in extreme metal styles. Similar or equal techniques have been used in
-\emph{Beijing opera}, Japanese \emph{Noh} and but also more western styles like
-jazz singing by Louis Armstrong~\cite{sakakibara_growl_2004}. It might even be
-traced back to viking times. An arab merchant wrote in the tenth
-century~\cite{friis_vikings_2004}:
+However, these techniques are designed to detect a clean singing voice and have
+not been testen on so-called \emph{extended vocal techniques} such as grunting
+or growling. Growling is heavily used in extreme metal genres such as \gls{dm}
+but it must be noted that grunting is not a technique only used in extreme
+metal styles. Similar or equal techniques have been used in \emph{Beijing
+opera}, Japanese \emph{Noh} and but also more western styles like jazz singing
+by Louis Armstrong\cite{sakakibara_growl_2004}. It might even be traced back
+to viking times. For example, an arab merchant visiting a village in Denmark
+wrote in the tenth century\cite{friis_vikings_2004}:
 
 \begin{displayquote}
        Never before I have heard uglier songs than those of the Vikings in
@@ -80,43 +93,29 @@ century~\cite{friis_vikings_2004}:
        howling, only more untamed.
 \end{displayquote}
 
-%A majority of the music is not only instrumental but also contains vocal
-%segments.
-%
-%Music is a leading type of data distributed on the internet. Regular music
-%distribution is almost entirely digital and services like Spotify and YouTube
-%allow one to listen to almost any song within a few clicks. Moreover, there are
-%myriads of websites offering lyrics of songs.
-%
-%\todo{explain relevancy, (preprocessing for lyric alignment)}
-%
-%This leads to the following research question:
-%\begin{center}\em%
-%      Are standard \gls{ANN} based techniques for singing voice detection
-%      suitable for non-standard musical genres like Death metal.
-%\end{center}
+\section{\gls{dm}}
 
 %Literature overview / related work
 \section{Related work}
 The field of applying standard speech processing techniques on music started in
-the late 90s~\cite{saunders_real-time_1996,scheirer_construction_1997} and it
+the late 90s\cite{saunders_real-time_1996,scheirer_construction_1997} and it
 was found that music has different discriminating features compared to normal
 speech.
 
 Berenzweig and Ellis expanded on the aforementioned research by trying to
 separate singing from instrumental music\cite{berenzweig_locating_2001}.
 
-\todo{Incorporate this in literary framing}
-~\cite{fujihara_automatic_2006}
-~\cite{fujihara_lyricsynchronizer:_2011}
-~\cite{fujihara_three_2008}
-~\cite{mauch_integrating_2012}
-~\cite{mesaros_adaptation_2009}
-~\cite{mesaros_automatic_2008}
-~\cite{mesaros_automatic_2010}
-~%\cite{muller_multimodal_2012}
-~\cite{pedone_phoneme-level_2011}
-~\cite{yang_machine_2012}
+\todo{Incorporate this in literary framing}%
+~\cite{fujihara_automatic_2006}%
+~\cite{fujihara_lyricsynchronizer:_2011}%
+~\cite{fujihara_three_2008}%
+~\cite{mauch_integrating_2012}%
+~\cite{mesaros_adaptation_2009}%
+~\cite{mesaros_automatic_2008}%
+~\cite{mesaros_automatic_2010}%
+~%\cite{muller_multimodal_2012}%
+~\cite{pedone_phoneme-level_2011}%
+~\cite{yang_machine_2012}%
 
 
 
@@ -141,16 +140,18 @@ research question:
 To run the experiments data has been collected from several \gls{dm} albums.
 The exact data used is available in Appendix~\ref{app:data}. The albums are
 extracted from the audio CD and converted to a mono channel waveform with the
-correct samplerate \emph{SoX}~\footnote{\url{http://sox.sourceforge.net/}}.
+correct samplerate \emph{SoX}\footnote{\url{http://sox.sourceforge.net/}}.
 When the waveforms are finished they are converted to \glspl{MFCC} vectors
 using the \emph{python\_speech\_features}%
-~\footnote{\url{https://github.com/jameslyons/python_speech_features}} package.
+\footnote{\url{https://github.com/jameslyons/python_speech_features}} package.
 All these steps combined results in thirteen tab separated features per line in
-a file for every source file. Every file is annotated using
-Praat~\cite{boersma_praat_2002} where the utterances are manually aligned to
-the audio. An example of an utterances are shown in
-Figures~\ref{fig:bloodstained,fig:abominations}. It is clearly visible that
-within the genre of death metal there are a lot of different spectral patterns
+a file for every source file. Technical info about the processing steps is
+given in the following sections. Every file is annotated using
+Praat\cite{boersma_praat_2002} where the utterances are manually aligned to
+the audio. Examples of utterances are shown in
+Figure~\ref{fig:bloodstained} and Figure~\ref{fig:abominations} where the
+waveform, $1-8000$Hz spectrals and annotations are shown. It is clearly visible
+that within the genre of death metal there are a different spectral patterns
 visible.
 
 \begin{figure}[ht]
@@ -210,11 +211,24 @@ similar on Death Metal
        \caption{Outline}
 \end{table}
 
+\section{Features}
+
+
+\todo{Explain why MFCC and which parameters}
+\todo{Spectrals might be enough, no decorrelation}
+
+\section{Experiments}
+
 \section{Results}
 
 
 \chapter{Conclusion \& Discussion}
 %Discussion section
+\todo{Novelty}
+\todo{Weaknesses}
+\todo{Dataset is not very varied but\ldots}
+
+\todo{Doom metal}
 %Conclusion section
 %Acknowledgements
 %Statement on authors' contributions