Software
de Reconhecimento de Acordes Musicais
Ainda
está em processo embrionário, mas já ajuda a quem esteja iniciando!
O
processo de identificação dos acordes musicais sendo executados por um
instrumento (como uma guitarra ou violão) é bastante complexo. Mesmo para
músicos experientes o processo é complicado, exigindo, além de atenção,
conhecimento de harmonia – estudo das relações de encadeamento dos sons
simultâneos, os acordes. Agora imagine como seria complicado dotar um programa
de computador de tal capacidade. Como seria dificultoso cria um sistema
especialista (Inteligência Artificial) capaz de identificar, dentre diversos
instrumentos, um e reconhecer os acordes sendo executados por este a partir de
um arquivo em formato MP3, por
exemplo.
Teorizando um pouco
Cada instrumento musical possui uma espécie de assinatura, um
conjunto de características sonoras, isto ocorre por causa do timbre que é
único para cada instrumento – uma mesma frequência emitida por uma guitarra soa
diferente quando emitida por um violão, banjo ou um piano. Embora a frequência fundamental seja a mesma, as amplitudes e o tempo
de duração de cada um dos harmônicos presentes
no som resultante variam – é a
combinação dessas duas propriedades que determina o timbre. As tecnologias
de modelagem física (detalhes na edição de setembro e outubro de 2009)
manipulam essas variáveis para a criação de modelos (algoritmos) capazes de
capturar muitas das características dos instrumentos e equipamentos reais e,
até, as condições em que o som é captado através de um microfone.
A
frequência fundamental é a mais baixa e a mais forte frequência
componente da série harmônica de um som. Tecnicamente a frequência fundamental corresponde ao primeiro harmônico.
Identificar,
automaticamente, um determinado timbre de instrumento (ou “grupo de
instrumentos”, dependendo da estratégia algorítmica) seria, com certeza, a
primeira grande dificuldade.
Figura
1 - Gráfico Amplitude X Tempo
Frequências Sonoras
O ouvido
humano é capaz de distinguir, aproximadamente, cerca de 1400 frequências
discretas, variando entre 20Hz e 20000Hz. Devido a limitações fisiológicas, o
ouvido humano não consegue distinguir entre frequências com intervalos
inferiores ou iguais a uma coma, cujo valor é 81/80 (1,0125Hz). Embora exista
um número infinito de frequências, somente é possível definir um número finito
de intervalos perceptíveis.
Em 1953
a International Standards Organization (ISO) recomendou a adoção da frequência
440Hz (Lá central pertencente à quarta oitava, primeiro harmônico ou
fundamental) como a frequência padrão no mundo e a partir desta é possível
obter as outras frequências da escala musical.
Figura
2 - Braço do Violão - Notas e Frequências
A
primeira corda do violão tem uma frequência de E = 329,22Hz, a mais alta, na
casa 12 tem uma frequência de 659,25Hz, pertencendo à quinta oitava. Assim, é
possível concluir que a faixa de frequência do violão varia entre 82,406Hz a
659,25Hz (considerando até a décima segunda casa). O violão atua nas
frequências graves e médias-graves. Já um piano abrange desde subgraves até as
frequências médias-altas.
Figura
3 - Tabela de Frequências Sonoras com 7 oitavas
Para uma
maior qualidade sonora é importante conhecer a faixa de frequência, e suas
características, de cada instrumento (incluindo a voz, naturalmente) para a
realização de uma equalização adequada.
Cálculo de Intervalos Temperados
Instrumentos
como o violino e o violoncelo não possuem uma afinação fixa, considerando a
escala natural. Já instrumentos como o violão, guitarra, cavaquinho, piano,
dentre outros, são de afinação fixa ou temperada.
Figura
4 - Guitarra e Banjo
Sabendo
que a escala temperada tem 12 intervalos iguais e após o término da oitava a
frequência dobra o seu valor, os intervalos podem ser obtidos pela
multiplicação sucessiva de uma determinada frequência por um fator multiplicador
“x” até que este seja igual a 2.
Deixando
um pouco de lado a questão técnica, que como foi possível notar, através da
dica anterior, sempre nos é muito útil, gostaria de dar mais uma dica:
Confiram
o iChord, software desenvolvido pela D'Accord Music Software (www.daccordmusic.com), e o Audio Chord Wizard, novo recurso do Band-in-a-Box (http://www.pgmusic.com), ambos
desenvolvidos com o intuito de reconhecer acordes musicais (e
exibi-los, naturalmente) a partir de qualquer música em formato MP3, WMA e WAV.
Estamos juntos! Havendo condições, apoie o nosso Blog. Detalhes no
banner Apoios Culturais no topo da página!
Jornalista,
Músico (3ª posição no Rank de Jazz da reverbnation.com/niltonvalle) e
Funcionário Público Federal.
Agraciado
com o Prêmio Embaixador do Rio!
Caro Nilton, saudações!
ResponderExcluirProcurando na net uma tabela de frequência da tonalidade de Dó encontrei sei Blog. Gostei muito da ideia. Hoje utilizo para definir a altura de um acode, o programa "Da Tune Lite" para Android, de todos os afinadores que pesquisei, esse parece ser o que mais se aproxima de uma detecção do padrão de tonalidade de cada acode. Considerando que os acordes são compostos de tônica, terça e quinta de diversas oitavas, n
ao é tão simples achar a tonalidade exata.
Parabéns pelo trabalho e solicito autorização para imprimir a tabela de frequência do seu Blog, se for possível imprimir o conteúdo todo seria melhor ainda. Vou utilizar no momento esse material somente para pesquisa e estudo de física e de música. Mais uma pergunta, tenho interesse em patentear duas idéias de equipamentos ligados à música que ainda não foram desenvolvidos, quais seriam os meio de o fazer uma patente sem muito custo.
Gato
Ci Neto
Prezado, sinta-se à vontade em relação ao material - só cite a fonte.
ResponderExcluirJá em relação a patente confira o link: http://www.sebrae.com.br/momento/quero-abrir-um-negocio/vou-abrir/registre-empresa/marcas-e-patentes
Abraços.
vejam:
ResponderExcluirhttp://www.riffstation.com/index.html
uma excelente alternativa.