🐜 🤚🏿 🎻 वास्तविक समय संगीत पीढ़ी 🔙 🏗️ 👮

"संगीत की रचना को स्वचालित कैसे करें?" - यह सवाल मध्य युग के बाद से संगीतकारों के दिमाग को परेशान कर रहा है। केप्लर ने ग्रहों के प्रक्षेपवक्र को संगीत में बदल दिया; मोजार्ट और उनके समकालीनों ने "संगीतमय पासा" के खेल का आविष्कार किया - उन्होंने एक बड़ी तालिका से उपायों का चयन करने के लिए पासा रोल का उपयोग किया और उनसे मीनू की रचना की। लेकिन केवल कंप्यूटर के आगमन के साथ, संगीत की एल्गोरिथम पीढ़ी ने वास्तविक विकास प्राप्त किया। संभाव्यता सिद्धांत, मार्कोव श्रृंखला, कृत्रिम तंत्रिका नेटवर्क - यह सब संगीत बनाने के उपकरण बन गए हैं।

बेशक, विशुद्ध रूप से गणितीय संगीत शायद ही कभी सामंजस्यपूर्ण है, विज्ञान के रूप में गणित की सुंदरता के बावजूद। इसलिए, लोगों ने परिचित, "शास्त्रीय" संगीत के लेखन को स्वचालित करने का प्रयास करना शुरू कर दिया। कार्यों में पैटर्न की पहचान करें, संगीत को "घटकों" में विघटित करें और समझें कि नोट्स का एक विशेष संयोजन श्रोता में विभिन्न भावनाओं को क्यों पैदा करता है। विभिन्न संदर्भों में सरगम के पार एक सरल गति को अलग-अलग क्यों माना जाता है? क्या कोई सही टुकड़ा है? अभी भी इन सवालों के कोई ठोस जवाब नहीं हैं - केवल संगीतकारों और सिद्धांतकारों के दार्शनिक प्रतिबिंब हैं। लेकिन दुनिया भर के संगीतकारों और गणितज्ञों ने हार नहीं मानी और इस सवाल को खोना जारी रखा।

हम मान लेंगे कि परिचय खत्म हो गया है और सीधे अपने काम पर चले जाते हैं। मैंने कुछ साल पहले संगीत की पीढ़ी में शामिल होना शुरू किया और एसएफयू के यांत्रिकी विभाग में अपने मास्टर के काम के रूप में इस विषय को चुना।
मेरे शोध प्रबंध का विषय डरावना लग रहा है: "गतिशील पैटर्न के आधार पर संगीत रचनाओं की वृद्धिशील पीढ़ी।" रूसी में अनुवादित: बदलते पैटर्न का उपयोग करके संगीत की वास्तविक समय पीढ़ी।

मुझे कल प्रकाशित इस तरह के काम से इस पोस्ट को लिखने के लिए प्रोत्साहित किया गया था और इस मुद्दे को कवर करने के लिए वोकबरे के व्यक्तिगत अनुरोध। मैं संगीत के सिद्धांत से लेकर न्यूनतम शब्दों तक सभी का उपयोग करने की कोशिश करूंगा और सरल भाषा में सब कुछ बताऊंगा, लेकिन कभी-कभी यह मुझे सामने ला सकता है, इसलिए मैं पहले से माफी मांगता हूं।

समस्या का बयान

मैंने खुद को एक संगीत जनरेटर लिखने का कार्य निर्धारित किया है जो निम्नलिखित कार्य कर सकता है:

सामंजस्यपूर्ण धुन उत्पन्न करें;
सद्भाव के नियमों के अनुसार, माधुर्य का सामंजस्य करें;
मौजूदा जीवा से संगत उत्पन्न करें;
उपरोक्त सभी वास्तविक समय में करें (यानी मक्खी पर, माप द्वारा मापें);
और एक ही समय में पीढ़ी की प्रक्रिया में हस्तक्षेप करने की अनुमति दें (परिवर्तन उपकरण, टन, नोट हाइट्स, आदि);
अच्छी तरह से और वैकल्पिक रूप से: नोट के रूप में यह सब प्रदर्शित करें, मिडी और एमपी 3 में सहेजें।

यही है, मैं एक ऐसा साधन प्राप्त करना चाहता था जो उपयोगकर्ता को एक संगीतकार और कंडक्टर के रूप में एक ही समय में कामचलाऊ कलाकारों की टुकड़ी में बदल दे: हर कोई सौहार्दपूर्ण ढंग से, सद्भाव में, और किसी के साथ खेलता है और नेता किसी को भी खेल में प्रवेश करने का आदेश दे सकता है। एक ही महान!

संगीत जनरेशन उदाहरण

प्रयुक्त उपकरण

मैंने जावा भाषा में सब कुछ विकसित किया है, जिसके लिए एक अद्भुत jMusic संगीत पुस्तकालय है जिसमें पहले से ही संगीत की प्रधानताएं हैं , जैसे कि नोट्स, वाक्यांश या भाग, और इसमें MIDI उपकरण भी हैं। ध्वनि बजाने के लिए, हमने गर्विल सिंथेसाइज़र का उपयोग किया, जो जेडीके 1.7 का हिस्सा है और आपको .sf2 प्रारूप में बाहरी ध्वनि कैन का उपयोग करके संगीत चलाने की अनुमति देता है। जेएवी लाइब्रेरी (जावा ऑडियो वीडियो एनकोडर) का भी उपयोग किया गया था - जो कॉम्पैक्ट एमपी 3 में लहराए गए ऑडियो को संकुचित करता है।

जनरेटर संरचना

यहाँ सब कुछ स्पष्ट प्रतीत होता है। मॉडल सरल है और सार्वभौमिक होने का दिखावा नहीं करता है, लेकिन यह एक संगीत कार्य की मुख्य संरचनात्मक इकाइयों को दर्शाता है।

सशर्त रूप से पूरी पीढ़ी की प्रक्रिया को तीन चरणों में विभाजित करना संभव है: मुख्य मेलोडी की पीढ़ी, इसके सामंजस्य और आखिरकार, इस सद्भाव के लिए माध्यमिक आवाज़ों की पीढ़ी। प्राप्त संगीत माप खेला जाता है और पीढ़ी जारी रहती है। आइए मॉड्यूल पर अलग से विचार करें:

मुख्य राग मॉड्यूल

यह मॉड्यूल का सबसे जटिल है। यह वास्तव में धुन उत्पन्न करता है। आंशिक रूप से यादृच्छिक रूप से, आंशिक रूप से जानबूझकर - इसके लिए पैटर्न का उपयोग किया जाता है। इस संदर्भ में एक पैटर्न दो या दो से अधिक नोट्स (या छोटे पैटर्न) का एक अनुक्रम होता है जिसकी एक रिश्तेदार अवधि होती है जो किसी भी कुंजी या कॉर्ड से बंधा नहीं होता है। यानी एक पैटर्न यह है कि नोट्स एक दूसरे से कैसे संबंधित हो सकते हैं। पैटर्न सबसे सरल हैं:

बाख में, कुछ कार्यों को बहुत आसानी से एक ही पैटर्न द्वारा वर्णित किया जाता है, उदाहरण के लिए, सी-माइनर में इस प्रस्ताव में एक ही पैटर्न है (केवल राग जिसके साथ आंदोलन बदलता है)

मैं एक बार फिर दोहराता हूं: एक पैटर्न पूर्ण नोट्स नहीं है, यह केवल नोटों के बीच का संबंध है। "दूसरा नोट पिछले एक की तुलना में आधा टोन अधिक है", या "दूसरा नोट वर्तमान कुंजी की पहली कुंजी से तीन कदम है", या "दूसरा नोट वर्तमान कॉर्ड में अगला नोट है" (एक प्रमुख राग के लिए, "डू" ध्वनि करेगा) 'ई')।

इस तरह, एक ही मकसद से संबंधित दो आसन्न नोटों के बीच सभी संभावित संबंधों का वर्णन किया गया है। एक पैटर्न उन पैटर्न के लिए बनाया जाता है जो अक्सर संगीत में उपयोग किए जाते हैं और उनकी मदद से मुख्य राग बनाया जाता है।

निर्माण तीन चरणों में किया जाता है।

सबसे सरल पैटर्न से एक फ्रेम का निर्माण।
छोटी अवधि के पैटर्न के साथ कुछ नोटों की जगह (अगले नोट की ओर गति बनाए रखते हुए)
अंतिम समायोजन करना और सजावट जोड़ना (ग्रेस नोट्स और ट्रिल्स)

परिणामस्वरूप, हमें किसी प्रकार का माधुर्य प्राप्त होता है। अगले चार उपायों के लिए वह हमारा मकसद होगा। भविष्य में, इस मकसद को या तो दोहराया जाएगा, लेकिन एक अलग नोट से, या तो इसे थोड़ा बदल दिया जाएगा, या इसे वर्तमान वाक्य की संरचना के आधार पर एक और मकसद के साथ पूरी तरह से बदल दिया जाएगा।

हार्मोनाइजेशन मॉड्यूल

माधुर्य का सामंजस्य एक अलग अध्ययन के योग्य कार्य है। एक कार्यक्रम के लिए जो सामंजस्य की समस्याओं को हल कर सकते हैं, छात्रों के लिए। कॉलेज बहुत कुछ करने के लिए तैयार। उनके लिए, सद्भाव "मातन" शब्द का एक प्रकार का पर्याय है। और व्यर्थ नहीं - सद्भाव के इतने सारे नियम नहीं हैं, लेकिन उनके लिए बहुत सारे अपवाद हैं। इसलिए, एक एल्गोरिथ्म का विकास जो पिछले उपायों को ध्यान में रखते हुए एक उपाय को सही ढंग से सामंजस्य स्थापित करेगा, लेकिन बाद के उपायों की जानकारी के बिना बहुत लंबा समय लग सकता है। सच में, मेरे पास एक दोस्त के साथ एक चर्चा थी, इस तरह के एक एल्गोरिथ्म के अस्तित्व के बारे में, संगीत के सिद्धांतकार।

इस प्रकार, कार्य को सरल करना और समय की उचित मात्रा में संभव बनाना आवश्यक है। इसलिए, हम कई प्रतिबंध लगाते हैं: सबसे पहले, हम केवल ट्रायड्स के साथ सामंजस्य करेंगे (कोई सातवें और गैर-कॉर्ड्स, अभी के लिए), दूसरे, हम कम किए गए कॉर्ड्स के बारे में कई नियमों की उपेक्षा करेंगे जो जीवन को कठिन बना सकते हैं, और तीसरा, हम प्रमुख पर जाने के लिए आवश्यक बना देंगे 8 के अंत में माप 4 और टॉनिक का अंत। ताकि सुनने वाले को संपूर्णता का अहसास हो।

यह है कि दूसरों की तरह लगने के बाद कुछ रागों के उपयोग की स्वीकार्यता की योजना कैसी है। बार वगैरह के माध्यम से जीवा के हस्तांतरण के संबंध में कुछ और बारीकियां हैं, लेकिन मैं उन्हें छोड़ दूंगा ताकि विवरण में न जाऊं।

इनपुट पर हार्मोनाइज़र मेलोडी के साथ एक बीट प्राप्त करता है, और मौजूदा नियमों के अनुसार यह सामंजस्य स्थापित करता है, जिससे जीवा की ग्रिड बनती है। यह वह जगह है जहां अंतिम पीढ़ी का मॉड्यूल परिचालन में आता है।

माइनर कॉर्ड जनरेशन मॉड्यूल

इस मॉड्यूल का कार्य काफी सरल है: यह एक कॉर्ड ग्रिड लेता है और, सरलतम पैटर्न को प्रतिस्थापित करते हुए, सरल माध्यमिक आवाज उत्पन्न करता है। कॉर्ड बनाने वाले नोटों को आधार के रूप में लिया जाता है, और इस तरह सद्भाव की गारंटी दी जाती है। Accompaniment वह है जो आमतौर पर एक पियानो, या एक गिटार के मानक बस्ट के बाएं हाथ में खेला जाता है। वास्तव में - पैटर्न का एक सेट, केवल एक छोटी अवधि का।

प्लेबैक

जब सब कुछ उत्पन्न होता है, तो परिणामी स्कोर सभी खिलाड़ियों के निपटान में डाल दिया जाता है: एक इसे ध्वनि के रूप में आउटपुट करता है, दूसरा नोटों को खींचता है, और तीसरा एक फाइल पर लिखता है। कि सरल काम गायब नहीं हुआ!

उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस

उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस आपको पीढ़ी से पहले और उसके दौरान पैरामीटर सेट करने की अनुमति देता है (परिवर्तन अगले उपाय में पहले से ही प्रभावी होंगे)। आप उपकरणों को बदल सकते हैं, उनकी भूमिका (माधुर्य / पृष्ठभूमि आवाज / संगत), मात्रा, सप्तक और इतने पर। आप समग्र टेंपो और कार्य की मात्रा, इसकी टोन और गहने की घटना की आवृत्ति को भी समायोजित कर सकते हैं। यह एक आभासी पहनावा के लिए कंडक्टर का कंसोल है।

कार्यक्रम अभी भी जारी है और बहुत कुछ जोड़ा जाएगा। मॉड्यूलर सिस्टम आपको दूसरों को तोड़ने के बिना व्यक्तिगत घटकों में सुधार करने की अनुमति देता है।

अद्यतन 07/02/2013

मुझे कार्यक्रम या स्रोत साझा करने के लिए कई अनुरोध मिले। इसलिए, यहां यह स्थिति है: अगले कुछ महीनों में मैंने कार्यक्रम में नई सुविधाओं को पेश करने की योजना बनाई है, पीढ़ी के एल्गोरिथ्म में काफी सुधार किया है और कुछ और अच्छाइयों को बनाया है। उसके बाद, मैं सबसे अधिक जीथब पर एक प्रोजेक्ट बनाऊंगा, जहां स्रोतों और कार्यक्रम को स्वयं प्राप्त करना संभव होगा। इस अवसर में, जाहिरा तौर पर, अब भी हैबे पर एक अलग पोस्ट होगा।

मुझे अक्सर एक पूर्ण मास्टर की थीसिस देने के लिए भी कहा जाता था - जो मुझे करने में खुशी होती है। मेरे काम का पूरा पाठ यहां उपलब्ध है: http://armaxis.ru/files/MusicGenerator.pdf । मैंने एक प्रस्तुति भी पोस्ट की जिसका मैंने बचाव में प्रदर्शन किया, जो कार्यक्रम के मुख्य बिंदुओं पर प्रकाश डालता है।

इस विषय की इतनी सक्रिय चर्चा के लिए आप सभी का धन्यवाद, मुझे वास्तव में इसकी उम्मीद नहीं थी!

अद्यतन 10/04/2013
मैंने गितुब पर प्रोजेक्ट स्रोतों को पोस्ट किया।
विकास से जुड़ें! =) https://github.com/Armaxis/jmg

वास्तविक समय संगीत पीढ़ी