Μουσική ανάγνωση για μηχανές

“Dammit Jim, είμαι χάκερ, όχι μουσικός!”, Για να παραφράσει το McCoy Scotty από την αρχική σειρά Star Trip. Λοιπόν, μερικοί από εμάς είναι ομοίως μουσικοί, μερικοί, όπως εγώ, είναι επίσης hack-μουσικούς, καθώς και μερικοί δεν θα καταλάβουν μια ολόκληρη σημείωση από ένα τριγωνικό clef. Ωστόσο, κάθε πλέον και τότε η μουσική που θέλετε είναι ο τύπος της μουσικής φύλλου καθώς και η απαίτηση σας να μετατρέψετε αυτό σε κάτι που μπορεί να παίξει το hack σας. Εάν είστε τυχεροί, μπορείτε να ανακαλύψετε την εφαρμογή λογισμικού που θα ελέγξει τη μουσική φύλλων για εσάς καθώς και το φτύσιμο ενός αρχείου MIDI ή WAV. Ή, όπως και το χειροποίητο μουσικό σας πρόγραμμα αναπαραγωγής, ίσως χρειαστεί να ελέγξετε μόνο αρκετές από τη μουσική μόνοι σας για να μετατρέψετε τις μουσικές νότες σε συχνότητες για κάτι σαν ένα τσιπ χρονοδιακόπτη 555. Θα βουτήξουμε και στις δύο καταστάσεις εδώ.

Εάν δεν μπορείτε να ελέγξετε τη μουσική, τότε πρέπει να είστε σε θέση να πάρετε το gist του τι λέμε. Εντούτοις, στην κατάσταση μπορείτε να συγχέετε, έχουμε συμπεριλάβει μια εξαιρετικά γρήγορη εισαγωγή κοντά στο τέλος αυτού του άρθρου.

Αναγνώριση οπτικής μουσικής (OMR)

MusicXML Σημείωση παράδειγμα
Πιθανότατα ακούσατε το OCR, το οπτικό λογισμικό αναγνώρισης χαρακτήρων, που μετατρέπει λέξεις σε χαρτί σε ψηφιακή μορφή. Λοιπόν, υπάρχει ομοίως μουσική OCR, ή πολύ πιο ακριβέστερα ωραία λογισμικό αναγνώρισης οπτικής μουσικής. Στερεώστε ένα cam σε μια σελίδα της φύλλης μουσικής για να πιάσετε μια εικόνα ή να δώσετε την εφαρμογή λογισμικού ένα αρχείο εικόνων ή ένα pdf που αποτελείται από τη μουσική φύλλων, καθώς και να μετατρέπει ότι στη μουσική που μπορείτε να ακούσετε στο πάτημα ενός κουμπιού , ή να αποθηκεύσετε σε δεδομένα MIDI ή WAV για αναπαραγωγή από αλλού.

Για να το δοκιμάσω, ανακάλυψα μια υψηλή υψηλή ποιότητα που ονομάζεται Sharpeye 2.68 που είχε μια 30ήμερη, δωρεάν δοκιμαστική περίοδο. Είναι σε θέση να σώσει τη μουσική ως αρχείο midi, musicxml, καθώς και σε μορφή nff. Το απόσπασμα του MusicXML που εμφανίζεται εδώ είναι το μουσικό σημείωμα, ένα, καθώς και ένα σημείωμα ενός τριμήνου. Όπως θα δείτε, ο Sharpeye κάνει μια εξαιρετική δουλειά, έδωσε μια καθαρή, μαύρη καθώς και λευκή εικόνα. Παρουσιάζει επίσης τα απαραίτητα εργαλεία επεξεργασίας για να διορθώσετε τυχόν σφάλματα αναγνώρισης.

Ο Greensleeves πιάστηκε στο ηλιακό φως καθώς και στο Sharpeye
Για το πρώτο μου τεστ πήρα μια φωτογραφία στο φως του ήλιου της πρώτης γραμμής από το Tune Greensleeves. Στη συνέχεια έφερα την εικόνα στο Gimp για να διασφαλίσω ότι θα μπορούσα να το μετατρέψω σε ένα αρχείο TIFF, δεδομένου ότι η Sparpeye διαβάζει μόνο σε BMP καθώς και τα αρχεία TIFF. Ωστόσο, δεν έχω ενίσχυση. Έπειτα άνοιξα την εικόνα στο Sharpeye καθώς και το είπε να “διαβάσει την εικόνα”. Αυτό είναι το βήμα αναγνώρισης της οπτικής μουσικής. Το τελικό αποτέλεσμα ήταν ακριβώς αυτό που βλέπετε στο στιγμιότυπο εδώ, άψογη, καθώς και μόνο με την κατάλληλη μουσική. Στο στιγμιότυπο που έχω κάνει κλικ σε μία από τις σημειώσεις, αυτό που είναι κόκκινο, για να δείξει ότι αυτή είναι επεξεργάσιμη μουσική καθώς και όχι μόνο μια στατική εικόνα. Κάνοντας κλικ στο κουμπί αναπαραγωγής που το έπαιξε άψογα.

Το έσωσα ως αρχείο midi. Ωστόσο, τα δεδομένα MIDI καθορίζουν ακριβώς πώς να παίξουν τη μουσική, μαζί με τις σημειώσεις, καθώς και να μην αποτελούνται από τον ίδιο τον ήχο. Έτσι, το μεταμόρφωσα σε ένα ακουστικό κομμάτι χρησιμοποιώντας στούντιο άκμονα πριν αποθηκεύσετε τη μουσική σε ένα αρχείο WAV, το οποίο μπορείτε να ακούσετε παρακάτω. Για οποιοδήποτε άτομο που επιθυμεί να το κάνει αυτό στο άκμονα, τουλάχιστον μπορείτε να κάνετε δεδομένα – ανοιχτό, καθώς και δεδομένα – εξαγωγή μικτού ήχου.

Audio playerhttps: //hackaday.com/wp-content/uploads/2017/05/greensleeves_sunlight.wav

00:00
00:00
00:00

Κατέλαβε την κακή μουσική καθώς και στην Sharpeye
Αυτά τα προγράμματα OMR απαιτούν καθαρές εικόνες ή PDF της μουσικής στην αγορά για να τα αναγνωρίσει καλά. Για παράδειγμα, το παράδειγμα που εμφανίζεται παραπάνω έχει κάποια σκίαση στα αριστερά που έκανε sharpeye δεν είναι σε θέση να ελέγξει αυτό το μέρος. Η εικόνα είναι επίσης ελάχιστα εστιασμένη, η οποία προκάλεσε να πάρει ένα μεγάλο λάθος στο κατώτατο τμήμα. Η μουσική με το κίτρινο φόντο είναι Sharpeye που δείχνει ακριβώς πώς βλέπει τη μουσική πριν κάνει την αναγνώριση.

Την κακή μουσική μετά τον καθορισμό
Όπως πολλά προγράμματα OMR, ο Sharpeye δεν σημαίνει ένα εργαλείο μουσικής σημείωσης. Δεν θέτει σε σημειώσεις για εσάς, ή αλλάζει τις θέσεις τους όταν προσθέτετε ένα clef. Ωστόσο, σας παρέχει επαρκή εργαλεία επεξεργασίας σε σωστά σφάλματα αναγνώρισης, καθώς και αυτό έκανα για να προσθέσω πίσω την περιοχή που σκιάζθηκε, εκτός από την προσθήκη των σημείων που χάθηκε στο κάτω μέρος. Έχω επίσης εισάγει τις υπογραφές 3/4, οι οποίες δεν ήταν στο πρωτότυπο, θεωρώντας ότι ήταν μια εικόνα που λήφθηκε από τη μέση ενός σκορ. Με αυτές τις διορθώσεις, φαίνεται σωστό.

Audio playerhtts: //hackaday.com/wp-content/uploads/2017/05/bad_music_fixed.wav

00:00
00:00
00:00

Σε αυτό το σημείο μπορείτε να το αποθηκεύσετε ως δεδομένα midi καθώς και στη συνέχεια να το μετατρέψετε σε ένα wav ή mp3, καθώς και να μεταφέρετε αυτό στο hack σας. Ή, αν θέλετε να βελτιώσετε επιπλέον τη μουσική, να το αποθηκεύσετε ως δεδομένα μουσικής καθώς και τόνοι στο προτιμώμενο λογισμικό Notation Music, Sibelius για παράδειγμα, για επιπλέον επεξεργασία.

Πειράματα με προ-επεξεργασία εικόνων

I utilized a flatbed scanner to scan a full page of the song Scarborough fair — which this time around includes lyrics — to a PDF file. Since SharpEye doesn’t checked out PDF data I very first packed it into GIMP as well as saved it as a TIFF file. SharpEye had issues reading it, so I went back to GIMP, saved it as a high high quality JPG instead, packed that back into GIMP, as well as exported that as a TIFF file. For some unknown reason, SharpEye might checked out that one.

Even then, the recognition worked poorly, missing big pieces of the music. I suspected that was since the music was grey on white. I utilized the Levels tool in GIMP to convert it to black on white as well as the recognition worked far much better this time.

Scarborough fair in SharpEye
Before doing the recognition, I had to tell SharpEye that the lyrics might be discovered above the staves considering that by default it looks for them below. In the snapshot, the original picture is the music with the yellow background. As you can see, there were some errors in the lyrics, however the text is editable. In the snapshot I’ve chosen “win’”, which must be “goin’”. notice also, that the lines of acknowledged music are laid out horizontally instead of vertically as you discover on a typical sheet of paper as well as as they are in the original image. however the result seems just fine.

Audio Player

00:00
00:00
00:00

You can discover a listing of other optical music recognition programs on Wikipedia, SmartScore being the one that has been around the longest in one type of another, starting in 1991. There’s likewise a SharpEye SDK which, from the list, is utilized by a few different products. There are even apps for iPads, iPhones as well as Android phones which you can discover demos of on YouTube. searching for “music scanner” seems to turn up a few great as well as poor ones.

Converting notes to Frequencies

What if you have the sheet music in front of you as well as your hack is one that takes the private notes as well as converts each directly to an appropriate sound? WAV as well as MP3 data won’t work considering that those contain already converted music.

Musical note frequencies as well as 555 timer circuit
The method to do it is basic really. Each music note has a corresponding frequency. For a preferred note, your circuit requirement only cycle a speaker at that note’s frequency. as well as a basic method to supply that frequency is utilizing a 555 timer circuit in astable mode like the one shown. In the circuit, the output frequency is figured out by capacitor C, and resistors R1 as well as R2. You can clearly see that dependency by checking out the frequency formula for the 555 timer’s output.

Resistances for musical notes as well as 555 timer circuit
A normal method of manipulating that formula is to utilize a fixed value for R2, as well as then to add a different resistance to it for every desired frequency, as shown in the customized circuit. For now let’s insert a variable resistor Rn. In the diagram you can see that we very first added Rn to the frequency formula, as well as that we then rearranged the formula to fix for Rn instead. plug that formula into a spreadsheet as well as you can come up with the needed resistor values for the preferred music notes.

Hand cranked 555 timer music player
An example of this circuit being utilized is in this hand cranked music player. The musical notes are encoded as holes in a loop of paper. The setting of the hole along the width of the paper figures out which of 13 possible notes is played. The length of the hole controls the length of time the note is played.

555 timer music player circuit
The circuit diagram for the music player shows the exact same 555 timer circuit however with Rn replaced by 13 different resistors whose values were calculated utilizing the formula for Rn. However, only one resistor is utilized by the circuit at any type of time. exactly how is that done?

Each of those 13 resistors is soldered to one of 13 copper plates. sitting on top of each copper plate is a copper wire. The paper slides between the plate as well as the wire. only when there’s a hole in the paper between the cable as well as the plate do they make electrical contact. That brings the corresponding resistor into the circuit, as well as the 555 outputs the right frequency for the preferred musical note. In the diagram we’re highlighting the electrical path if a hole is between D3’s cable as well as copper plate.

A extremely quick introduction To reading Music

Before we end this article, here’s the guaranteed very little introduction to reading sheet music, just sufficient to comprehend this article.

How to checked out music for piano
A basic method to begin is by checking out the secrets on a piano. Each key represents a musical note, denoted by a letter from A to G. You can always find C since it’s the white crucial to the left of any type of set of two black keys. There are only seven letters from A to G, however look carefully at the keyboκαθώς θα δείτε ότι το μοτίβο του μαύρου καθώς και τα λευκά μυστικά επαναλαμβάνει μετά από κάθε επτά λευκά πλήκτρα.

Σε χαρτί, που ονομάζεται μουσική φύλλων, η σύγχρονη μουσική σημείωση αποτελείται από ομάδες οριζόντιων γραμμών που ονομάζονται staves (το μοναδικό είναι προσωπικό ή στροφή). Τα σημάδια αντιπροσωπεύουν τις σημειώσεις, καθώς και το κυκλικό τμήμα του σημείου τοποθετείται είτε σε μια γραμμή είτε μεταξύ δύο γραμμών. Η κάθετη ρύθμιση του σημείου στο προσωπικό σας λέει ποια σημείωση είναι. Ποιο σημάδι σας λέει ακριβώς πόσο καιρό να κρατήσετε τη σημείωση.

Υπάρχουν πολλά περισσότερα για αυτό, ωστόσο, τώρα μπορείτε να ελέγξετε την επαρκή μουσική για να ακολουθήσετε μαζί με αυτή τη θέση καθώς και τουλάχιστον να χτυπήσετε τα ιδανικά μυστικά σε ένα πιάνο. Αυτή η σύσταση εμφανίζεται σαν ένα αξιοσέβαστο για αν θέλετε να σκάψετε βαθύτερα.

Σημειώνω

Έχουμε συναντήσει μουσική φύλλα μερικές φορές εδώ στο Hackaday. [Dino] έκανε τον ίδιο ακριβώς τύπο μετατροπής μουσικής σημείωσης σε συχνότητα που καλύπτυσαν όμως χρησιμοποιήσαμε τη λειτουργία του Arduino () για να τα αναπαράγουν σε ένα ηχείο για την παραμονή της Πρωτοχρονιάς Tiny Sphere Mitch. [Zulko] Χρησιμοποιείται Python καθώς και μετασχηματιστές Fourier για να δημιουργήσει μουσική φύλλων όταν ήθελε να παίξει αυτό που ανακάλυψε κωδικοποιημένο σε ένα διάτρητο ρολό χαρτιού.

Και σε αυτή τη σημείωση (στεναγμός), ποια μουσική αγωγή έχετε δοκιμάσει; Έχεις να προσφέρετε με μουσική σε οποιοδήποτε είδος hacks; Παρακαλείστε να τα μοιράζεστε μαζί τους στα παρακάτω σχόλια.

Leave a Comment