Lectura musical para máquinas

“Dammit Jim, soy un hacker, ¡no un músico!”, Parafraseando a McCoy Scotty de la serie original de excursiones de estrellas. Bueno, algunos de nosotros somos también músicos, algunos, como yo, son igualmente hack-músicos, así como algunos, así como algunos no entenderían una nota completa de una clave de sol. Sin embargo, de vez en cuando, entonces, la música que desea está en el tipo de partituras, así como su requisito para convertirlo en algo que puede jugar su hacke. Si tiene suerte, puede descubrir la aplicación de software que revisará la partitura para usted, así como para escupir un archivo MIDI o WAV. O, al igual que mi reproductor de música de manivela, es posible que tenga que verificar lo suficiente de la música para convertir las notas musicales a las frecuencias para algo así como un chip de temporizador 555. Vamos a bucearemos en ambas situaciones aquí.

Si no puede verificar música, aún debe poder obtener la esencia de lo que estamos diciendo. Sin embargo, en situación que se confunde, hemos incluido una introducción extremadamente rápida cerca del final de este artículo.

Reconocimiento de música óptica (OMR)

Musicxml Note Ejemplo
Lo más probable es que haya oído hablar de OCR, software de reconocimiento de caracteres ópticos, que convierte palabras en papel a una forma digital. Bueno, también hay música OCR, o mucho más exactamente OMR, software de reconocimiento de música óptica. Punto una cámara en una página de partituras para capturar una imagen, o proporcionar la aplicación de software un Datos de imagen o un PDF que consiste en la partitura, así como con la que se convierte en la música que puede escuchar en la prensa de un botón , o ahorre en un MIDI o WAV datos para la reproducción de otro lugar.

Para probarlo, descubrí una alta calidad de alta calidad llamada Sharpeye 2.68 que tenía un período de prueba de 30 días y de cortesía. Es capaz de guardar la música como un archivo MIDI, MusicXML, así como en formato NIFF. El fragmento de MusicXML que se muestra aquí mismo es de la nota musical, a, así como es un cuarto de nota. Como verás, Sharpeye hace un excelente trabajo, proporcionó una imagen limpia, negra y blanca. Asimismo, suministra las herramientas de edición necesarias para solucionar cualquier error de reconocimiento.

Greensleeves atrapado en la luz del sol, así como en Sharpeye
Para mi primera prueba, tomé una foto a la luz del sol de la primera línea de la melodía de Greensleeves. Luego llevé la imagen a GIMP para asegurarse de poder convertirlo en un archivo TIFF, considerando que Sparpeye lee solo en archivos BMP, así como archivos TIFF. Sin embargo no he mejorado. Luego abrí la foto en Sharpeye, así como le dijo que “leía la imagen”. Este es el paso de reconocimiento de música óptica. El resultado final fue justo lo que ves en la instantánea aquí, impecable, así como con solo la música apropiada. En la instantánea, he hecho clic en una de las notas, la que es roja, para demostrar que esta es una música editable, así como no solo una imagen estática. Al hacer clic en el botón de reproducción lo jugó impecable.

Lo guardé como un archivo MIDI. Sin embargo, los datos MIDI especifican exactamente cómo reproducir la música, junto con las notas, así como no consistir en el propio audio. Así que lo convertí en una pista de audio con ANVIL Studio antes de guardar la música en un archivo WAV, que puede escuchar a continuación. Para cualquier persona que desee hacer esto en el ANVIL, al mínimo, puede hacer datos, así como en los datos: exportar audio mixto.

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

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Música pobre capturada, así como en Sharpeye.
Estos programas OMR requerían imágenes limpias o PDF de la música en Buy para reconocerlos bien. Por ejemplo, el ejemplo que se muestra arriba tiene un poco de sombra a la izquierda, lo que hizo que Sharpeye no podía verificar esa parte. La imagen también está mal enfocada, lo que lo provocó para obtener mucho mal en la sección inferior. La música con el fondo amarillo es shadoye que muestra exactamente cómo ve la música antes de hacer el reconocimiento.

La pobre música después de la fijación.
Al igual que muchos programas OMR, Sharpeye no se entiende como una herramienta de notación musical. No establece notas para usted, o cambie sus posiciones cuando agrega una clave. Sin embargo, le proporciona las herramientas de edición suficientes para los errores de reconocimiento correctos, así como eso es lo que hice para agregar el área que estaba sombreada, además de agregar las notas que se perdió en la parte inferior. Igualmente inserté las firmas de 3/4 veces, que no estaban en el original considerando que era una imagen tomada de la mitad de una puntuación. Con esas correcciones, parece justo.

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

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En este punto, puede guardarlo como datos MIDI, así como luego convertirlo a un WAV o MP3, así como transferirlo a su hacke. O, si desea refinar adicionalmente la música, guárdela como datos MusicXML, así como en su software de notación de música preferido, Sibelius, por ejemplo, para editar adicionalmente.

Experimentos con pre-procesamiento de imágenes.

I utilized a flatbed scanner to scan a full page of the song Scarborough fair — which this time around includes lyrics — to a PDFile F. Dado que Sharpeye no revisa los datos PDF, lo empacé por primera vez en GIMP, así como lo guardó como un archivo TIFF. Sharpeye tenía problemas leyendo, así que volví a GIMP, lo guardé como un JPG de alta calidad de alta calidad, lleno de que regresé a GIMP, así como a exportarlo como un archivo TIFF. Por alguna razón desconocida, Sharpeye podría verificar que uno.

Incluso entonces, el reconocimiento funcionó mal, perdiendo grandes piezas de la música. Sospeché que era que la música era gris en blanco. Utilizé la herramienta de niveles en GIMP para convertirlo en negro en blanco, así como el reconocimiento que funcionó mucho mejor esta vez.

Scarborough Fair en Sharpeye
Antes de hacer el reconocimiento, tuve que decirle a Sharpaye que las letras podrían descubrirse por encima de los Staves considerando que, por defecto, los busca a continuación. En la instantánea, la imagen original es la música con el fondo amarillo. Como puede ver, hubo algunos errores en las letras, sin embargo, el texto es editable. En la instantánea he elegido “ganar”, que debe estar “Goin”. Aviso también, que las líneas de música reconocidas se muestran horizontalmente en lugar de verticalmente, ya que descubre en una hoja de papel típica, así como en la imagen original. Sin embargo, el resultado parece estar bien.

Audio PlayerHTTPS: //hackaday.com/wp-content/uploads/2017/05/scarborough_fair_en.wav

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Puede descubrir una lista de otros programas de reconocimiento de música óptica en Wikipedia, siendo SmartScore, siendo la que ha estado alrededor de la más larga en un tipo de otro, a partir de 1991. También hay un SKEYEYE SDK que, de la lista, se utiliza por unos pocos Diferentes productos. Incluso hay aplicaciones para iPads, iPhones, así como teléfonos Android, que puede descubrir demostraciones de YouTube. Buscar “Escáner de música” parece surgir unas pocas grandes y pobres.

Conversión de notas a las frecuencias.

¿Qué sucede si tiene la partitura frente a usted, así como su hacke es uno que toma las notas privadas, así como las convierte cada una directamente a un sonido apropiado? WAV, así como los datos de MP3, no funcionarán considerando que aquellos contienen música ya convertidos.

Frecuencias de nota musical, así como el circuito de temporizador 555.
El método para hacerlo es realmente básico. Cada nota de música tiene una frecuencia correspondiente. Para una nota preferida, el requisito de su circuito solo recorre un altavoz en la frecuencia de esa nota. así como un método básico para suministrar que la frecuencia utiliza un circuito de temporizador 555 en modo astable como el que se muestra. En el circuito, la frecuencia de salida se resuelve por Capacitor C, y las resistencias R1, así como R2. Puede ver claramente esa dependencia al verificar la fórmula de frecuencia para la salida del temporizador 555.

Resistencias para notas musicales, así como 555 Circuito de temporizador.
Un método normal para manipular esa fórmula es utilizar un valor fijo para R2, así como para agregar una resistencia diferente a ella para todas las frecuencias deseadas, como se muestra en el circuito personalizado. Por ahora vamos a insertar un RN de resistencia variable. En el diagrama, puede ver que primero agregamos RN a la fórmula de frecuencia, así como que luego reorganizamos la fórmula para arreglar para RN en su lugar. Enchufe esa fórmula en una hoja de cálculo, así como puede encontrar los valores de resistencia necesarios para las notas de música preferidas.

Mano de manivela 555 Timer Music Player
Un ejemplo de este circuito que se utiliza es en este reproductor de música de manivela. Las notas musicales están codificadas como agujeros en un bucle de papel. El ajuste del orificio a lo largo del ancho de las figuras de papel, lo que se reproduce las 13 notas posibles. La longitud del agujero controla el tiempo de la nota se reproduce.

555 Circuito de reproductor de música de temporizador
El diagrama de circuito para el reproductor de música muestra el mismo circuito de temporizador exacto de 555, sin embargo, con RN reemplazado por 13 resistencias diferentes cuyos valores se calcularon utilizando la fórmula para RN. Sin embargo, solo el circuito utiliza una resistencia en cualquier tipo de tiempo. ¿Exactamente cómo se hace eso?

Cada una de esas 13 resistencias se soldeza a una de las 13 placas de cobre. Sentado encima de cada placa de cobre es un cable de cobre. El papel se desliza entre la placa, así como el cable. Solo cuando hay un agujero en el papel entre el cable, así como la placa, hacen contacto eléctrico. Eso trae la resistencia correspondiente al circuito, así como el 555 sale la frecuencia correcta para la nota musical preferida. En el diagrama, estamos destacando la ruta eléctrica si un orificio está entre el cable D3, así como el plato de cobre.

Una introducción extremadamente rápida a la lectura de la música.

Antes de que terminemos este artículo, aquí está la nueva introducción garantizada a la lectura de la partitura, simplemente suficiente para comprender este artículo.

Cómo verificar música para piano
Un método básico para comenzar es revisando los secretos en un piano. Cada llave representa una nota musical, denotada por una letra de A a G. Siempre puede encontrar C ya que es el crucial blanco a la izquierda de cualquier tipo de conjunto de dos teclas negras. Solo hay siete letras de A a G, sin embargo, mira con cuidado al tecladoARD, así como verás que el patrón de secretos negros y blancos se repite después de cada siete llaves blancas.

En papel, llamado partitura, la notación musical contemporánea consiste en grupos de líneas horizontales llamadas Staves (el singular es personal o estadía). Las señales representan las notas, así como la parte circular del signo se colocan en una línea o entre dos líneas. El ajuste vertical de la señal en el personal le dice qué nota es. El signo es decirle exactamente cuánto tiempo sujetar la nota.

Sin embargo, existe mucho más que ahora puede verificar una partitura suficiente para seguir junto con esta publicación, así como al menos al menos los secretos ideales en un piano. Esta recomendación aparece como una respetable para si desea profundizar.

Nota

Hemos encontrado la partitura de una pocas veces aquí en Hackaday. [Dino] hizo exactamente el mismo tipo de conversión de nota musical a frecuencia que cubrimos, sin embargo, utilizamos la función de tono () de Arduino para jugar a un orador para la máquina de disminución de la esfera diminuta del Año Nuevo. [Zulko] utilizó Python, así como los transformadores de Fourier para crear partituras cuando deseaba jugar lo que descubrió codificado en un rollo de papel perforado.

Y en esa nota (gemido), ¿qué las travesuras musicales has probado? ¿Ha tenido que ofrecer con la partitura en cualquier tipo de hacks? Por favor, comparte con nosotros en los comentarios a continuación.

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