Bachelor's Thesis

System for Error Analysis in Violin Playing

Final Thesis 4.93 MB Appendix 5.86 MB

Author of thesis: Tereza Janů

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: doc. Ing. Miroslav Jirgl, Ph.D.

Reviewer: Ing. Miloslav Richter, Ph.D.

Abstract:

This thesis deals with the design and implementation of a system for error analysis in violin playing. The aim is to identify rhythmic and intonation deviations. First, a review of available error detection methods is conducted, followed by a description of the theoretical basis of audio signal processing with a focus on music analysis. In the practical part, algorithms for input data processing, analysis, and subsequent interpretation of results are designed and implemented. The final part of the thesis is devoted to the experimental evaluation of the proposed system. The result of the thesis is a system for analyzing rhythmic and intonation deviations in violin playing, which was experimentally tested on audio recordings of acoustic violin performances recorded using a mobile phone microphone.

Keywords:

audio signal, music analysis, intonation deviations, rhythmic deviations, error detection, MIDI, violin

Date of defence

16.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Studentka obhájila bakalářskou práci. Komise neměla žádné námitky k řešené práci. V průběhu odborné rozpravy studentka reagovala na dotazy oponenta. Dále zodpověděla dotazy týkající se použitých knihoven, možného budoucího využití programu a toho, zda lze navržený způsob zpracování realizovat v reálném čase, případně s určitým časovým zpožděním, a zda je dané řešení výpočetně zvládnutelné. Rovněž zodpověděla dotaz na metodu, na níž je založena Onset detection.

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Automation and Measurement (BPC-AMT)

Composition of Committee

prof. Ing. Rudolf Jalovecký, CSc. (předseda)
prof. Ing. Luděk Žalud, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Martin Čala, Ph.D. (člen)
Ing. Jakub Dokoupil, Ph.D. (člen)
Ing. Adam Chromý, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Miroslav Jirgl, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
doc. Ing. Miroslav Jirgl, Ph.D.

Cílem bakalářské práce slečny Terezy Janů byl návrh a realizace systému, který by umožnil vyhodnotit rytmické a intonační odchylky ve hře na housle. Téma práce vzniklo na návrh studentky samotné, neboť je jí řešená oblast velmi blízká. V rámci řešení práce postupovala metodicky a koncepčně, přičemž v první fázi provedla rešerši dané problematiky se zaměřením na dostupné aplikace a metody používané pro hudební analýzu. Vzhledem k definovaným omezením již hotových aplikací pak na základě provedené rešerše navrhla koncept vlastního systému pro analýzu chyb ve hře na housle, který se jí následně podařilo implementovat v jazyce python a otestovat na několika vybraných nahrávkách. V závěru práce tak nechybí ani diskuze a zhodnocení dosažených výsledků za použití vyvinutého systému. I přes některá drobná omezení je tak výsledkem předložené bakalářské práce funkční systém, který by následně bylo možné využít při výuce začínajících houslistů.
Prezentační úroveň práce je, dle mého názoru, na velmi dobré úrovni, a to i s ohledem na požadovaný rozsah i strukturu. Po formální i jazykové stránce taktéž, až na drobné nedostatky, což je důsledkem poměrně malého prostoru pro důkladnější revizi textové části. Práce s literaturou odpovídá typu a zaměření práce.
Studentka přistoupila k řešení problematiky velmi aktivně, pracovala samostatně a průběžně mě informovala o stavu řešení. Celkově tak konstatuji, že studentka svou bakalářskou prací prokázala schopnosti požadované od absolventa příslušného bakalářského studijního programu, tudíž práci doporučuji k obhajobě a navrhuji hodnocení 93 b/A. Points proposed by supervisor: 93

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Miloslav Richter, Ph.D.

Na základě předložené práce je možné konstatovat, že zadání bylo splněno a jeho jednotlivým bodům je věnován odpovídající rozsah. Práce je na dobré formální i prezentační úrovni. V práci se vyskytuje minimum chyb a překlepů (např. vzorec 3.3; značení os obr 2.5). I přes značnou přítomnost grafů mohl být text práce častěji podpořen grafy v částech vysvětlujících algoritmus (například vstupní a výstupní signály u komparativní analýzy nebo v kapitole 3.4.2). Pro lepší představu o kvalitě řešení bych u zobrazování začátků a konců not uvítal ještě průběh zvukové stopy, nebo signálu, ze kterého se detekují. Některé termíny mohly být před jejich použitím popsány, například není popsáno, jak je definován/stanoven konec noty.
Práce s literaturou je na dobré úrovni, zjištěné znalosti, funkce a vlastnosti jsou v práci zpracovány (hodnocení současného stavu) a využity (používané metody zpracování).
Na základě předložených výsledků lze konstatovat, že studentka se v dané problematice dobře orientuje, zvolená koncepce je správná. Zpracování práce a předložené výsledky svědčí o použitelnosti řešení v praxi. Realizační část, využívající dostupné SW nástroje, je samostatnou prací studentky. Provedené testy dostatečně ověřují realizované algoritmy.
Předložená práce svědčí o bakalářských schopnostech studentky. Topics for thesis defence:
  1. Jak byly určovány konce not?
Points proposed by reviewer: 90

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová