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Batik演奏莫扎特数据集:专业演奏与乐谱标注的精确对齐

摘要

文章提出Batik演奏莫扎特数据集,这是首个将专业钢琴演奏(维也纳钢琴家Roland Batik演奏的12首莫扎特奏鸣曲)与专家标注的乐谱进行音符级精确对齐的语料库。数据集包含36个乐章的MIDI演奏数据、MusicXML乐谱文件及音符级对齐匹配文件,并关联了和声、终止式、乐句结构等音乐学标注。通过两个实验验证了数据集价值:发现全局速度与和声密度呈线性正相关(r=0.75),并揭示慢速乐章中终止式类型对局部速度变化的显著影响。

1. 引言

现有钢琴演奏数据集存在两大局限:转录MIDI存在音符碎片化/缺失等误差,且乐谱对齐粒度粗糙(仅对齐到节拍级)。文章提出Batik演奏莫扎特数据集,通过专业演奏家在高精度计算机监控钢琴(Bösendorfer SE290)上的录音,实现音符级乐谱对齐,并整合音乐结构标注,填补了精细表达分析的数据空白。

2. 数据构建方法

2.1 数据来源

核心数据包含维也纳钢琴家Roland Batik演奏的12首莫扎特奏鸣曲(36乐章),通过计算机监控钢琴以1.25ms精度采集按键/踏板运动。原始MIDI文件经专业校准转换为标准128级力度值,并与《新莫扎特版》乐谱进行音符级手动对齐。

2.2 对齐流程

采用四阶段对齐框架:

  1. 解析原始乐谱与演奏音符序列,生成基础对齐关系
  2. 将标注乐谱(含和声/终止式/乐句标签)转换为MusicXML格式
  3. 根据实际演奏的重复结构展开乐谱音符序列
  4. 通过音高/时值特征匹配两版乐谱,处理特殊场景(装饰音、双声部音符等)

最终生成match格式对齐文件,明确标注匹配/插入/删除的音符关系。

3. 数据集特性

数据集包含102,421个演奏音符(总时长223分钟),关键特性包括:

  • 95.36%音符对齐率:4,103个插入音符主要对应即兴装饰音
  • 多模态数据:MIDI演奏文件、MusicXML乐谱、TSV格式音乐结构标注
  • 结构关联:通过四分音符时值位置关联和声/终止式/乐句标签

4. 实验验证

4.1 全局速度与和声密度关系

复现前人研究时发现:当考虑演奏家实际跳过的重复段落(而非假设全部重复)时,异常高速度值(180-200 qpm)消失。修正后数据显示和声标签密度与全局速度呈显著正相关(r=0.75),支持"快速乐章中和声变化更密集"的假设。

4.2 终止式类型的局部速度表达

对比正格终止(PAC/IAC)与半终止(HC)前1拍的速度变化:

  • 慢速乐章(Adagio)中,强拍正格终止前出现显著减速(ritardando)
  • 弱拍正格终止缺乏预期性速度变化
  • 半终止前均呈现轻微加速(accelerando),与节拍位置无关

证明演奏家依据终止式的结构功能差异实施精细速度调控。

5. 结论与展望

该数据集首次实现专业演奏-乐谱-音乐结构的三维精确关联,为表达性演奏分析提供新基准。未来计划:1)扩展剩余6首奏鸣曲的音频转录对齐 2)评估转录-对齐联合优化对MIDI数据质量的提升效果。

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