Рояль... в ПК

0

Tweet

Математика из университета штата Массачусетс Кристофера Рафаэля (Christopher Raphael) всегда заботила проблема "живости" музыки, выдаваемой компьютером. Безусловно, оцифровать и воспроизвести любимую классическую композицию в формате MP3 сегодня не проблема. Но если ту же мелодию слушать многократно, то каждый раз она будет звучать точно так же. Посетители же классических концертов и ценители данного вида искусства всегда могут рассказать, насколько живая музыка зависит от настроения музыкантов, степени сыгранности оркестра, класса аудитории и ряда других факторов.

Именно поэтому Рафаэль (а классическая музыка -- его хобби) решил разработать программное обеспечение для компьютерного аккомпанемента. На практике это выглядит следующим образом: солист (в данном случае это сам Кристофер Рафаэль) играет на гобое, а аккомпанирует программа, воспроизводящая рояль. Избранной композицией может быть как весьма простой набор нот, так и что-то посложнее, например "Полет шмеля" Римского-Корсакова.

Как все это работает? В основу программы Рафаэля положены три режима работы -- Listen (Прослушать), Anticipate (Предчувствовать) и Play (Воспроизводить). Прежде чем утилита сможет самостоятельно выступить в качестве аккомпаниатора, она должна прослушать солиста. С помощью микрофона звук гобоя оцифровывается, затем пользователю придется самостоятельно ознакомить компьютер со своей партией. После этого начинается ряд проб.

Когда репетируют музыканты симфонического оркестра, утверждает Рафаэль, то делается это не из-за низкого уровня мастерства, а для синхронизации своих партий и ради возможности ускорения темпа динамически, во время концерта, чтобы слушатель не заметил случайных разнобоев. Когда репетируют музыкант и компьютер, то пакет Рафаэля Music++ старается подобрать тот же темп, что и музыкант. В итоге мелодия получается более живой и ритмичной.

Здесь используется алгоритм скрытых Марковских моделей, спецификации которого были опубликованы еще в конце 60-х годов. Распространение и популярность в научных кругах данные модели получили только в последнее время в основном из-за отличных результатов при распознавании непрерывной речи.


Применение скрытых Марковских моделей в распознавании речи

При распознавании потока речи скрытые Марковские модели могут наделять обрабатываемые звуки коэффициентом вероятности, таким образом "угадывая" возможные дальнейшие варианты. Если в такой ситуации ПО для обработки входящего сигнала "запуталось" и точно распознать входящие фонемы не смогло, то построенная на основе предыдущих данных модель вероятности сделает свои выводы. В случае с прослушиванием музыки ситуация несколько упрощена, поскольку предполагаемые выводы должны в основном содержать высоту и продолжительность звука, а здесь человеческое ухо прощает небольшие погрешности.

После нескольких репетиций система, как говорится, "чувствует" музыканта и автоматически подстраивается под темп и высоту воспроизводимой музыки. Партия солиста теперь, как и раньше, компьютеру становится доступна с помощью встроенного микрофона, а все вычисления производятся в режиме реального времени. В качестве аппаратной платформы для своего ПО Рафаэль использует сервер на основе Linux.

Кому это нужно? Как утверждает Рафаэль, весьма часто ему приходится сталкиваться с мнением "луддитов", считающих, что классическая музыка -- это прерогатива человеческого рода, а не компьютеров. Дескать, не стоит отдавать то живое, что осталось в музыке, компьютерам и программным приложениям. К подобным мнениям автор Music++ относится скептически. Памятуя свой музыкальный опыт, Рафаэль утверждает, что наличие электронного аккомпанемента, наоборот, возрождает интерес к музыке у тех, кто мечтает играть в оркестре, но вынужден практиковать соло.

С примерами партий "Гобой -- Кристофер Рафаэль, рояль -- Linux-сервер" можно ознакомиться на сайте разработчика.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365

0

Tweet