[ca] En l'àmbit de la extracció de la informació musical o Music Information Retrieval (MIR), els algorismes anomenats Bag-of-Frames (BoF) han estat aplicats amb èxit en la classificació i avaluació de similitud entre senyals monofòniques. D'altra banda, investigacions recents han assenyalat importants inconvenients a l'hora d'aplicar aquests mateixos algorismes en senyals de música polifònica. Aquests algorismes BoF suposen que les descripcions numèriques extretes dels fragments d'àudio de curta durada (frames) son suficients per capturar la informació rellevant per als algorismes, que els descriptors basats en els fragments son independents del temps i que l'estadística Gaussiana descriu correctament aquests descriptors. Per a millorar els algorismes BoF actuals doncs, es poden i) millorar els descriptors, ii) incorporar informació temporal dins els algorismes que treballen amb música polifònica i iii) estudiar i caracteritzar les propietats estadístiques reals d'aquests descriptors basats en fragments d'àudio. Sorprenentment, de la revisió bibliogràfica es desprèn que la majoria d'investigacions s'han centrat en els dos primers punts de millora mentre que hi ha una mancança quant a la recerca en l'àmbit del tercer punt. És per això que en aquesta tesi, s'analitza i caracteritza la distribució estadística dels descriptors més comuns de timbre, to i volum. El nostre treball mostra que contràriament al què s'assumeix, els descriptors no pertanyen a l'univers Gaussià sinó que es distribueixen segons una distribució de "cua pesada". Aquest descobriment ens permet proposar nous algorismes que evidencien millores importants sobre els algorismes BoF utilitzats actualment en diferents tasques com la classificació del gènere, la detecció d'instruments musicals i l'etiquetatge automàtic de música. Ens permet també proposar noves tasques com la mesura de l'evolució temporal de la música popular occidental. Finalment, presentem algunes prometedores línies d'investigació per a tasques de MIR ubicades a partir d'ara en un univers de "cua pesada".

[en] In the last few years some Music Information Retrieval (MIR) researchers have spotted important drawbacks in applying standard successful-in-monophonic algorithms to polyphonic music classification and similarity assessment. Noticeably, these so called "Bag-of-Frames" (BoF) algorithms share a common set of assumptions. These assumptions are substantiated in the belief that the numerical descriptions extracted from short-time audio excerpts (or frames) are enough to capture relevant information for the task at hand, that these frame-based audio descriptors are time independent, and that descriptor frames are well described by Gaussian statistics. Thus, if we want to improve current BoF algorithms we could: i) improve current audio descriptors, ii) include temporal information within algorithms working with polyphonic music, and iii) study and characterize the real statistical properties of these frame-based audio descriptors. From a literature review, we have detected that many works focus on the first two improvements, but surprisingly, there is a lack of research in the third one. Therefore, in this thesis we analyze and characterize the statistical distribution of common audio descriptors of timbre, tonal and loudness information. Contrary to what is usually assumed, our work shows that the studied descriptors are heavy-tailed distributed and thus, they do not belong to a Gaussian universe. This new knowledge led us to propose new algorithms that show improvements over the BoF approach in current MIR tasks such as genre classification, instrument detection, and automatic tagging of music. Furthermore, we also address new MIR tasks such as measuring the temporal evolution of Western popular music. Finally, we highlight some promising paths for future audio-content MIR research that will inhabit a heavy-tailed universe.