Real-time detection and classification of drum sounds

Bojan Bratuž (2007) Real-time detection and classification of drum sounds. EngD thesis.

Preview

PDF Download (1192Kb)

Abstract

V moji diplomski nalogi sem se ukvarjal z detekcijo osnovnih udarcev bobnov, natančneje vokalnega bobnanja. Razviti je bilo potrebno sistem, ki prepoznava različne udarce bobnov v realnem času. V sistemu sem najprej uporabil metodo detekcije začetkov udarcev (angl. onset detection) v signalu. Za razlikovanje med udarci sem si v veliki meri pomagal s Fourierovo transformacijo, na podlagi katere dobimo frekvenčni spekter signala. Iz signala sem nato izračunal najpomembnejše značilke in na podlagi tega udarce razvrstil v posamezne razrede. Kot rezultat je nastala aplikacija, ki posamezne udarce v vhodnem signalu v realnem času zamenja z vnaprej shranjenimi zvoki bobnov ter jih predvaja. Aplikacijo lahko uporablja vsak, ki ima vsaj malo smisla za proizvajanje udarcev z usti in je lahko v pomoč pri učenju razlik med osnovnimi udarci. V uvodnem poglavju predstavljam temo, na katero se delo nanaša, omenjam tudi že raziskane teme na tem področju in jih na kratko komentiram. Na kratko opišem, kako sem se problema lotil in ga kasneje rešil. V drugem poglavju podajam teoretične osnove, ki omogočajo bralcu brez predznanja vsaj okvirno razumevanje tematike. Najprej povem nekaj splošnih besed o zvoku in o digitalnem snemanju zvoka. Ker se moja tematika nanaša na transkripcijo ritma oziroma bobnov, natančneje vokalnega bobnanja, predstavim v poglavju še nekaj splošnih informacij o bobnih in vokalnemu bobnanju. V nadaljevanju prehajam v bolj tehnične opise, in sicer kaj signal sploh je in kako ga zajeti v digitalni obliki. To je tematika digitalnega procesiranja signalov, ki je glavni predmet obravnave pri računalniški obdelavi podatkov, s katero sem se srečal v začetni fazi razvoja aplikacije. Naslednje, verjetno najpomembnejše teoretično poglavje, se nanaša na Fourierovo transformacijo, ki je eno izmed najpomembnejših matematičnih orodij za analizo linearno časovnih sistemov in predstavlja moderno orodje v današnjih telekomunikacijskih sistemih. Peto poglavje je v celoti namenjeno razlagi detekcije bobnov. Opišem vse potrebne algoritme in metode, ki so potrebne za razvoj aplikacije, kot so filtriranje signalov, detekcija začetkov, pridobivanje značilk ter klasifikacija udarcev bobnov. Sledi pregled metode in izvedbe dela, razlaga uporabljenih orodij, opis pristopa k delu, razlaga načrtovanja aplikacije po korakih, prikaz rezultatov dela ter opis delovanja aplikacije. V sklepu naredim povzetek opravljenega dela, ocenim uspešnost ter zanesljivost aplikacije in na koncu podam možne izboljšave.

Actions (login required)