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CONVERSOR WAVE A MIDI EN TIEMPO REAL PARA GUITARRAS ELÉCTRICAS
Albert Molina Reverte

Proyecto Final de Carrera Ingeniería técnica de Telecomunicaciones esp. Imagen y Sonido Escola Universitaria d’Enginyeria Tècnica Industrial de Terrassa Universitat Politècnica de Catalunya 8 de Junio de 2006

Tutor: Javier Ruiz Hidalgo Departamento de Teoria de la Señal i Comunicaciones.

ÍNDICECONVERSOR WAV A MIDI EN TIEMPO REAL PARA GUITARRAS ELÉCTRICAS 1.-INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………………2 2.-TEORIA DE LAS SEÑALES MUSICALES…………………………………………...…4 2.1 Propiedades de las notas Musicales……………………………………………….4 2.2 Caracterización frecuencial de las notas…………………………………………..5 2.3 Las notas de guitarra………………………………………………………………5 2.4 Problemas asociados a la guitarra…………………………………………………7 3.-ESTUDIODEL ALGORITMO……………………………………………………………8 3.1 Sistema de ficheros WAVE……………………………………………………….8 3.2 Determinación de nota musical…………………………………………………..10 3.2.1 Dificultades en la detección de pitch…………………………………...10 3.2.2 Evaluación de algoritmos PDA…………………………………………11 3.2.2.1 PDA de dominio temporal…………………………………….11 3.2.2.2 PDA de dominio espectral…………………………………....14 3.2.2.3 PDAhíbrido…………………………………………………..15 3.3 Sistema MIDI…………………………………………………………………….16 3.3.1 Mensajes MIDI………………………………………………………....17 3.3.2 Ficheros MIDI…………………………………………………………..17 4.-IMPLEMENTACIÓN DEL ALGORITMO………………………………………………23 4.1 Implementación en Matlab……………………………………………………….24 4.1.1 Lectura fichero WAVE…………………………………………………24 4.1.2 Algoritmo de detección de pitch………………………………………..25 4.1.2.1 HPS…………………………………………………………...26 4.1.2.2 Decisión de lanota……………………………………………29 4.1.3 Fichero MIDI…………………………………………………………...31 4.1.4 Evaluación del programa Matlab……………………………………….32 4.2 Programación en Visual C++…………………………………………………….33 4.2.1 Consideraciones previas………………………………………….……..33 4.2.2 Lectura fichero WAVE…………………………………………………33 4.2.3 Procesado del sonido……………………………………………………35 4.2.4 Escritura MIDI………………………………………………………….36 4.2.5 Evaluación del algoritmo en C………………………………………....38 4.2.5.1 Ejemplos dedetecciones……………………………………..39 4.3 Comparación de resultados en Matlab y C…………………………………….…40 5.-CONCLUSIONES………………………………………………………………………..42 BIBLIOGRAFÍA…………………………………………………………………………….43 ANEXOS…………………………………………………………………………………….44 A.- Comparación resultados Matlab y C…………………………………………….44 B.-Tabla de frecuencias y notas MIDI……………………………………………….47

Conversor WAVE a MIDI en tiempo real para guitarraseléctricas

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Capítulo 1

INTRODUCCIÓN

La tecnología musical y su relación con la informática han crecido de forma espectacular durante los últimos 20 años, pasando de grandes estudios de grabación repletos de equipos hardware con un coste elevado a programas informáticos de coste más moderado. Con estos programas se pueden igualar o superar los resultados obtenidos con los sistemashardware anteriores. Estos nuevos sistemas software, se valen pese a todo, de algún tipo de controlador hardware con el cual podemos introducir notas, melodías o acordes que luego podremos tratar y reproducir en el sistema informático. Gracias al estándar MIDI (Musical Instruments Digital Interface, www.midi.org) se pudieron crear este tipo de controladores, bajo la forma de teclados, baterías eincluso guitarras de forma que el músico utilizara su instrumento favorito para introducir las notas al sistema musical, llamado secuenciador. Las guitarras controladoras MIDI se basaban en un híbrido de guitarra y teclado en el cual las cuerdas se substituían por teclas a lo largo del diapasón, al pulsar la tecla el sistema reconocía directamente la nota tocada. Con la evolución del software musical delos últimos años, es posible utilizar una guitarra convencional como controlador MIDI. El sistema parte de conectar la guitarra vía entrada de línea de una tarjeta de sonido, procesar su sonido para reconocer las notas pulsadas y pasar los datos al secuenciador MIDI. Para esto se necesita de un algoritmo dedicado a reconocer...