Razpoznava osnovnih frekvenc v akordu

KOBAL, JAKOB (avtor), Stančin, Sara (mentor)

V diplomski nalogi obravnavamo problem razpoznave osnovnih frekvenc v akordu. Problem je zapleten, saj realni, na inštrumentih zaigrani zvoki niso nikoli popolna sinusna valovanja, temveč kombinacije le teh. Raziskovanje zvoka in tudi naša rešitev problema temelji na matematičnem konceptu Fourierove analize. V okviru diplomskega dela smo idejno zasnovali in implementirali lasten algoritem za razpoznavo osnovnih frekvenc v akordu. Algoritem in princip je namenjen razpoznavi osnovnih frekvenc akorda in v svoji osnovni obliki deluje v nadzorovanih pogojih na posameznem inštrumentu. Temelji na gradnji preprostega modela za posamezen inštrument. Svojo rešitev smo preizkusili na lastno pridobljenih posnetkih digitalnega klavirja, digitalnih orgel in akustične (koncertne) harmonike. V primeru digitalnega klavirja in orgel smo na stotih različnih akordih dosegli 75 oziroma 94 procentno uspešnost popolne prepoznave. Na harmoniki smo našo rešitev v nadzorovanih pogojih preizkusili na 50-ih različnih akordih (obseg znotraj dveh oktav), kjer je bilo popolnoma pravilno razpoznanih 98 procentov akordov. Iz rezultatov, ki smo jih dobili, sklepamo, da sta naša ideja in algoritem v principu praktično popolnoma pravilna. Uspešnost in hitrost našega algoritma v danih razmerah celo presega sposobnosti nekaterih izurjenih glasbenikov.

• Jezik: Slovenski jezik
• Ključne besede: pridobivanje informacij iz glasbe, razpoznava osnovnih frekvenc v akordu, analiza signalov, glasba, alikvotni toni, Fourierova transformacija
• Vrsta gradiva: Diplomsko delo
• Organizacija: FE - Fakulteta za elektrotehniko
• Leto izida: 2021
• PID: 20.500.12556/RUL-134227
• COBISS.SI-ID: 91804931
• Datum objave v RUL: 03.01.2022

Sekundarni jezik

• Jezik: Angleški jezik
• Naslov: Fundamental frequency recognition in a chord

Izvleček

This thesis addresses the problem of multiple fundamental frequency estimation in a chord. The problem is complicated because real instrument sounds are never pure sinus oscillations, but combinations of those. Exploration of sound and also our problem solution are based on the mathematical concept of Fourier analysis. We developed an idea and implemented our own algorithm for multiple fundamental frequency estimation. Algorithm and its working principle are made for basic chord recognition. Algorithm is based on a construction of a simple model for a single instrument. In its basic form it works in a controlled environment. We tested our solution on our own sound recordings of a digital piano, digital organ, and acoustic (concert) accordion. In the cases of digital piano and organ, we reached 75 and 94 percent success of recognition (on 100 different chords). On the accordion, our algorithm fully recognized 49 of 50 different chords. From the obtained results we conclude that our idea and algorithm are correct and applicable. Results and performance of our algorithm even surpass capabilities of some skilled musicians.

• Ključne besede: music information retrieval, multiple fundamental frequency estimation in a chord, signal analysis, music, overtones, Fourier transformation