Identificación de Instrumentos Musicales de Cuerdas Pulsadas de la Región Andina Colombiana en Solo, Mediante Técnicas de Aprendizaje de Máquina

Abstract

Son muchos los estudios propuestos sobre la identificación de instrumentos musicales, pero ninguno ha estado enfocado en instrumentos de cuerda pulsada de la región andina colombiana como lo son: tiple, tiple requinto, guitarra y bandola. Por ello, se propone la identificación de estos utilizando técnicas de aprendizaje de máquina tales como Análisis discriminante, Árbol de Decisión, kNN, SVM, ANNs y utilizando tres métodos de reducción de datos: Feature Selection; PCA con 1, 100 y 1000 componentes principales; y extrayendo las cinco primeras frecuencias parciales junto a sus amplitudes normalizadas. Esta investigación se realizó usando una base de datos de 1000 grabaciones de audio monofónicas, construida a partir del registro de las notas de la primera posición de cada instrumento en formato WAV. Se utilizó como Método de Validación Cruzada con un k igual a cinco para realizar las Matrices de Confusión y Curvas ROC. La mejor Exactitud se alcanzó con ANNs que tuvo un porcentaje de 99,8% en la identificación, además las curvas ROC mostraron un área bajo la curva muy cercana a uno para la guitarra.