как узнать инструмент по звучанию
Data Mining в музыке. Определяем музыкальный инструмент при помощи Деревьев Классификации
Приветствую Вас, уважаемые читатели и писатели Хабра!
Так сложилось, что я меломан и программист – и мне однажды захотелось совместить это.
Попробую рассказать, что из этого вышло.
В данной статье будет описано, как я пытался создать алгоритм, который бы мог определять на каком инструменте сыграна мелодия.
Итак, поехали
Что хотим в итоге?
В итоге хочется получить какие-то значения признаков, которые бы помогли проклассифицировать музыкальные сигналы и легли в основу алгоритма классификации.
Как будем делать
Подготовка входных данных
На этом этапе мы различными методами (анализ Фурье и прочие) мы получим значения для наших 9 характеристик.
Кластерный анализ
Воспользуемся методом Иерархический классификации. Результат кластеризации данным методом представлен на рисунке ниже(кластеры выделены красными кружками).
В данном случае мы можем наблюдать 10 кластеров, о которых нам априорно известно, таким образом, мы все же имеем возможность классификации по имеющемуся набору входных данных.
Снижение размерности входных данных
Имеющийся в нашем распоряжении набор входных данных имеет довольно большую размерность, а следовательно с ним не совсем удобно работать. Осуществим попытку снизить размерность входных данных, то есть решить задачу редукции данных.
Для этого мы воспользуемся сначала Факторным анализом, как более грубым инструментом, а потом к результатам Факторного анализа применим метод Многомерного шкалирования.
Проведем факторный анализ. Так как мы не знаем заведомо, сколько факторов будет выделено, то проведем для 9 факторов. Собственные значения представлены в таблице ниже:
Собственные значения Выделение: Главные компоненты
Соб. зн. % общей дисперсии Кумулятивн. собств знач Кумулятивн. %
1 3,640494 40,44993 3,640494 40,4499
2 1,875795 20,84217 5,516289 61,2921
3 1,028626 11,42918 6,544915 72,7213
4 0,869353 9,65948 7,414268 82,3808
5 0,636831 7,07590 8,051100 89,4567
6 0,410692 4,56325 8,461792 94,0199
7 0,261768 2,90854 8,723560 96,9284
8 0,204545 2,27272 8,928105 99,2012
9 0,071895 0,79883 9,000000 100,0000
Как мы видим из этой таблицы, суммарная доля объясненной дисперсии не превышает 80%, отсюда мы можем сделать вывод о нелинейной зависимости данных, то есть данные аппроксимируются нелинейной моделью. О числе факторов можно судить по графику каменистой осыпи:
По графику каменистой осыпи, мы видим, что можно выделить 3 фактора.
Проведение анализа по методу многомерного шкалирования не дало улучшение ситуации с редукцией данных. О том, что проведение многомерного шкалирования не дало результатов, свидетельствует диаграмма Шепарда, которая для удачного анализа должна представлять из себя прямую.
Анализ методом Деревьев Классификации
Ввиду того, что мы априорно знаем, о существовании 10 кластеров в исходных данных, а также что мы имеем некоторое доказательство их существования (то есть имеется возможность классификации по имеющемуся набору характеристик): результат кластеризации по методу Иерархической классификации, а также полученные выводы при предварительном исследовании входных данных,– решено применить весьма «тонкий» инструмент – Деревья Классификации. Решено так же применить одномерное ветвление по методу CART, как наиболее точному методу для задач классификации.
Алгоритм построил следующее дерево классификации:
Произведем описание полученных результатов. Как мы можем видеть, дерево классификации построено корректно: мы не имеем повторений в терминальных вершинах, таким образом, произошло четкое разбиение на классы на основе значений характеристик аудио- сигнала, представленного во входных данных.
Таблица звуковых частот: основные частотные диапазоны и частоты для эквализации
Адаптированные и переведенные таблицы звуковых частот от Sound On Sound и iZotope.
Каждый музыкальный инструмент звучит в собственном диапазоне частот. Информация о звуковых границах инструмента помогает звукорежиссеру: делать сведение музыки намного проще, когда знаешь, в каком диапазоне звучит тот или иной инструмент.
Чтобы не гадать и не искать нужный диапазон, в 2012 году журнал «Sound On Sound» подготовил специальную таблицу частот популярных музыкальных инструментов. Так как эта шпаргалка создана для людей владеющих английским языком, редакция SAMESOUND.RU перевела и адаптировала таблицу для российских музыкантов.
Таблица звуковых частот музыкальных инструментов от Sound On Sound
Таблица звуковых частот состоит из двух частей. Первая часть представляет собой диаграмму «Частоты инструментов», в которой приведена информация о частотных диапазонах ряда распространенных музыкальных инструментов. Инструменты разделены на пять групп — человеческий голос, перкуссионные инструменты, гитара и бас, струнные, духовые. Дополнительно диаграмма отражает диапазоны звучания приведенных инструментов, для чего иллюстрация дополняется списком октав и названиями и частотой входящих в них звуков.
Таблица звуковых частот. Скриншот первой части.
Вторая часть — «Субъективный характер звука» — представляет собой таблицу, в которой приведены основные частоты для эквализации популярных музыкальных инструментов, а также даны сравнительные описания этих частот. Информация из таблицы наглядно показывает, как сделать звук популярных инструментов четче, резче, яснее или разборчивее.
При этом создатели отмечают, что не стремились создать исчерпывающее руководство по эквализации, а хотели создать наглядный гайд, который поможет музыкантам и звукорежиссерам при записи и сведении музыки.
Таблица звуковых частот. Скриншот.
Редакция SAMESOUND.RU перевела и адаптировала тексты в таблице, а также внесла ряд поясняющих дополнений. Таблица звуковых частот распространяется в виде PDF-файла, который готов к печати в высоком разрешении. Документ содержит поля для отреза и другую полезную для типографов информацию. Отметим, что таблицу лучше печатать в формате А3, так как при печати на листе А4 теряется разборчивость содержания из-за обилия мелкого текста.
Скачать “Таблица звуковых частот” Frequency_chart_SAMESOUNDRU-hires-1-0-19.zip – Загружено 9098 раз – 1 МБ
Краткая таблица звуковых частот от iZotope
Компания iZotope также создала собственную таблицу звуковых частот, но сделала ее намного компактнее. В отличие от обширной работы Sound On Sound, специалисты iZotope привели в собственной таблице данные только по самым популярным музыкальным инструментам: мужскому и женскому голосу, ударной установке и гитарам.
iZotope решили не перегружать музыкантов информацией, разделив инструменты на три группы: вокал, перкуссия и ладовые инструменты (самое необходимое по мнению авторов). Несмотря на меньшую информативность, мы также перевели таблицу.
В приведенном ниже архиве вы найдете таблицу в формате PDF. Документ легко читается, без проблем умещается на лист А4. Единственный минус, который мы нашли в оригинальном документе заключается в отсутствии полей для обреза и прочей полезной типографской информации. В любом случае, даже без этих данных, таблица не теряет своей полезности для музыкантов.
Скачать “Краткая таблица частот” frequency-chart-izotope-rus.zip – Загружено 9305 раз – 1 МБ
Если вы скачали таблицы, мы будем рады благодарности в виде репоста этой записи к себе в социальные сети или подписки на наш Телеграм-канал @samesound. Удачи в творчестве!
Шпаргалка по частотному диапазону инструментов
Частотный диапазон от 196 Гц до 2100 Гц
Обертоны до 10 кГц
Теплота около 240 Гц
Частотный диапазон от 41 Гц до 260 Гц
Полнота от 80 Гц до 100 Гц
Частотный диапазон от 82 Гц до 1175 Гц
Обертоны до 12 кГц
Ясность от 2 кГц до 5 кГц
Частотный диапазон от 82 Гц до 1570 Гц
Частотный диапазон от 160 Гц до 1175 Гц
Обертоны до 15 кГц
Полнота от 120 Гц до 240 Гц
Частотный диапазон от 29 Гц до 440 Гц
Обертоны до 1,8 кГц
Частотный диапазон от 27 Гц до 4200 Гц
Обертоны более 13 кГц
Ясность от 2,5 кГц до 4 кГц
Частотный диапазон от 587 Гц до 4200 Гц
Обертоны около 10 кГц
Теплота от 50 Гц до 700 Гц
Частотный диапазон от 247 Гц до 1400 Гц
Обертоны до 12 кГц
Частотный диапазон от 147 Гц до 1570 Гц
Частотный диапазон от 73 Гц до 130 Гц
Частотный диапазон от 41 Гц до 250 Гц
Частотный диапазон от 130 Гц до 1050 Гц
Обертоны от 8 кГц до 10 кГц
Большой барабан (бочка)
Частотный диапазон не определяется
Обертоны около 4 кГц
Частотный диапазон не определяется
“Тело” 120 Гц и 240 Гц
“Пустотелость” 400 Гц
Частотный диапазон не определяется
Раструб тарелки 220 Гц
Частотный диапазон не определяется
Обертоны до 3,5 кГц
Дубликаты не найдены
Звукорежиссура
125 постов 1.2K подписчиков
Правила сообщества
— в сообществе запрещены оскорбления;
— посты, не соответствующие тематике сообщества, будут переноситься в ленту;
— в сообществе отключена премодерация, поэтому, добавляя посты, убедитесь, что они наполнены качественным контентом, а так же, не повторяют предыдущие посты;
никогда бы не подумал, что такую полезную информацию найду на пикабу
Хм, сохраню себе на всякий случай
А есть частотный диапазон и эквализация крика вахтерши, когда пытаешься пройти в общагу без пропуска?
проверить, к сож, нет возможности.)
вахтерша останется не определяемым диапазоном частот)
Эта информация может быть полезна при выборе оборудования, при мастеринге (поработать EQ и не только), при выборе инструментов для создания определенного звучания (инфа об эффектах, которые производят определенные частоты на человека, есть в интернете).
Автору спасибо, если он это прочитает, мне было полезно. Нет ли информации по виолончели и калимбе (извиняюсь за странный набор)?)
65-880 Гц. А вот больше инфы не завалялось(
15 ПРАВИЛ ЗВУКОРЕЖИССЕРА
2) Убавление уродливых частот более эффективно, чем усиление приятных.
3) Каждый звук должен иметь назначение. Не выбирайте много семплов с целью набрать больше 50-ти звуков в треке, если вам действительно нужны лишь 25. Минималистичная работа позволяет избежать грязи в финальном миксе.
5) Обрабатывайте звуки по отдельности. Плагины помогут вашему звуку быть неповторимым в общем миксе.
7) Тренируйте ваши уши: если вы слушаете музыку, уделяйте внимание отдельным инструментам в отношении громкости, эквалайзинга, использования фильтров, и т.д. звучит поверхностно, но это не так: если вы постигните принцип музыкальной функциональности, вы получите абсолютное преимущество в продюсинге.
8) Если можете, работайте быстро. Чаще всего проще закончить проект, если вы работаете над ним в один или несколько подходов. Иначе, это может быть дорогостоящая победа, включающая множество потраченных часов и пошатнувшуюся мотивацию.
9) Пытайтесь закончить один звук, прежде чем приступить к другому, концентрируйтесь на одной теме и не прыгайте на другие, после переключения между темами вы больше не сможете обнаружить ошибки. Акцентрируйтесь на вашей идее
10) Эффективность дать некоторым проектам отдохнуть и переработать их впоследствии со свежими идеями, но делайте так, только если вас устраивает столь глубокая работа. Продвигайтесь детскими шажками, но заканчивайте их.
11) Не работайте на очень большой громкости. Ваши уши очень быстро устанут и не смогут «сказать» вам правду о ваших идеях. Работайте на постоянной громкости в течении сессии.
12) Не делайте детальную аранжировку или эквализацию под влиянием чего-либо
14) Помогает спектральный анализ. Люди несовершенны в работе ушами, но профессиональны в работе глазами. Вы можете увидеть то, что не можете услышать.
Музыкально-дидактическая игра «Определи инструмент»
Зульфия Арипова
Музыкально-дидактическая игра «Определи инструмент»
музыкально-дидактической игры
(составила воспитатель МБДОУ «Детский сад № 9» Арипова З. С.)
Тема: «Определи инструмент».
— познакомить детей с музыкальными инструментами;
— формировать умение определять музыкальный инструмент по звучанию;
— способствовать развитию познавательного интереса;
— совершенствовать умение замечать тембровые оттенки музыкальных инструментов;
— развивать тембровый слух у детей;
— воспитывать интерес к музыкальным инструментам.
Предварительная работа: музыкально-дидактическая игра «Звуки в лесу», слушание музыкальных произведений с элементами различных музыкальных инструментов, инсценировки знакомых сказок («Теремок», «Лиса и волк» и т. д.) с использованием музыкального сопровождения, рассматривание иллюстраций на тему «Музыкальные инструменты».
Материалы: иллюстрации к загадкам о музыкальных инструментах, магнитофон, музыкальные диски, музыкальные инструменты (металлофон, струнные инструменты, барабан, колокольчики, ложки, палочки и т. д.).
Ход игры:
Ведущий: «Дорогие ребята! Сегодня мы с вами поиграем в музыкально-дидактическую игру «Определи инструмент». Для начала я буду показывать вам картинки и читать загадки. А вы постараетесь в рифму угадать название музыкального инструмента».
Дети садятся в полукруг. Ведущий показывает им картинку с изображением инструмента и читает загадку. Воспитанники стараются угадать. Если возникают затруднения, то ведущий дает подсказку.
Ведущий: «Молодцы, ребята! Хорошо справились с заданием. Правильно угадали музыкальные инструменты. А теперь мы будем определять на слух, как звучит тот или иной музыкальный инструмент».
Ведущий демонстрирует звучание музыкальных инструментов (маракасы, бубен, деревянные ложки, ксилофон, барабан, треугольник, гитара и т. д.). Дети запоминают звучание каждого музыкального инструмента. Затем приглашается один ребенок. Ведущий просит его присесть на стульчик и закрыть глаза, а сам наигрывает на музыкальном инструменте. Воспитанник должен правильно угадать музыкальный инструмент.
Ведущий: «Молодец (имя ребенка! Все правильно угадал. А сейчас мы с вами попробуем исполнить на музыкальном инструменте ритмический рисунок. И попытаемся повторить его, хлопая в ладоши».
Выбираются двое детей. Они сидят спиной друг к другу. Перед ними на столах лежат одинаковые музыкальные инструменты. Один из играющих исполняет на любом инструменте ритмический рисунок (например, три протяжных и один короткий, другой повторяет его, хлопая в ладоши. Если ребёнок правильно выполняет музыкальное задание, то все дети аплодируют. После правильного ответа играющий имеет право загадать следующую музыкальную загадку.
Если ребёнок ошибся, то он сам слушает задание.
Игра проводится в свободное от занятий время.
Дидактическая игра «Определи на ощупь» для детей подготовительной к школе группы Цель: научить определять на ощупь плоды крымских декоративных растений. Задачи Углубить знания детей о плодах крымских декоративных.
Музыкально-дидактическая игра «Узнай, какой инструмент звучит» УЗНАЙ, КАКОЙ ИНСТРУМЕНТ ЗВУЧИТ. Музыкально – дидактическая игра (развивать у детей умение различать тембр звучания различных детских музыкальных.
Музыкально-дидактическая игра «Я шагаю вверх» Музыкально-дидактическая игра «Я шагаю вверх» Продолжая тему музыкально-дидактических игр, предлагаю вашему вниманию игру «Я шагаю вверх».
Музыкально-дидактическая игра «Кот Мурлыка» Музыкально-дидактическая игра «Кот Мурлыка» Составила: воспитатель Тюрина Надежда. Для детей среднего и старшего дошкольного возраста.
Музыкально-дидактическая игра «Лесенка» В современной педагогике под наглядными пособиями понимают такие средства обучения, которые создают у детей зрительные представления для.
Музыкально-дидактическая игра «Новогодние пластинки» Музыкально-дидактическая игра «Новогодние пластинки» Перед новогодними утренниками музыкальные руководители снова и снова репетируют с.
Музыкально-дидактическая игра «Семицветик на дороге» ЦЕЛЬ ИГРЫ: Закреплять знания о дорожных знаках. Развивать умения детей проявлять определенные чувства, состояния – радости, грусти, торможения.
Музыкально-дидактическая игра «Три тучки» Музыкально-дидактическая игра «Три тучки» Предлагаю вашему вниманию игру, которую легко сделать самим и которая очень нравится детям.
Музыкально-дидактическая игра «Угадай настроение» Данная дидактическая игра помогает активизировать детей в образовательной деятельности и предоставляет каждому ребёнку возможность самостоятельного.
Музыкально-дидактическая игра «Узнай, какой инструмент звучит»
Екатерина Чернова
Музыкально-дидактическая игра «Узнай, какой инструмент звучит»
УЗНАЙ, КАКОЙ ИНСТРУМЕНТ ЗВУЧИТ.
Музыкально – дидактическая игра
(развивать у детей умение различать тембр звучания различных детских музыкальных инструментов.)
Ход игры: Педагог рассказывает детям, что встречал веселых музыкантов, которые играли на разных музыкальных инструментах. А вот на каких инструментах они играли должны отгадать дети сами. Для этого педагог использует ширму и имеющиеся в музыкальном уголке детские музыкальные инструменты: бубен, погремушку, дудочку и т. д. Прослушав звучащий за ширмой инструмент, дети называют его и выбирают картинку с его изображением.В игре можно использовать песенку:
-Музыкальных инструментов Музыкальных инструментов
Знаем мы, ребята, три. Знаем мы, ребята, пять.
А какой сейчас сыграет, А какой сейчас сыграет,
Ну-ка быстро говори. Ты попробуй отгадай.
Музыкальных инструментов
Знаем мы, ребята, семь.
А какой сейчас сыграет
Отгадаем дружно все.
Программное содержание: Развивать музыкальную память через тембровый слух – учить детей различать по слуховому восприятию тембр звучания различных детских музыкальных инструментов.
Игровые правила: Слушать внимательно звучание инструментов, не мешать отвечать друг другу.
Игровые действия: Выбрать картинки с соответствующими инструментами.
УЗНАЙ, КАКОЙ ИНСТРУМЕНТ ЗВУЧИТ.
Музыкально – дидактическая игра
(развивать у детей умение различать тембр звучания различных детских музыкальных инструментов.)
Ход игры: Педагог рассказывает детям, что встречал веселых музыкантов, которые играли на разных музыкальных инструментах. А вот на каких инструментах они играли должны отгадать дети сами. Для этого педагог использует ширму и имеющиеся в музыкальном уголке детские музыкальные инструменты: бубен, погремушку, дудочку и т. д. Прослушав звучащий за ширмой инструмент, дети называют его и выбирают картинку с его изображением.В игре можно использовать песенку:
-Музыкальных инструментов Музыкальных инструментов
Знаем мы, ребята, три. Знаем мы, ребята, пять.
А какой сейчас сыграет, А какой сейчас сыграет,
Ну-ка быстро говори. Ты попробуй отгадай.
Музыкальных инструментов
Знаем мы, ребята, семь.
А какой сейчас сыграет
Отгадаем дружно все.
Программное содержание: Развивать музыкальную память через тембровый слух – учить детей различать по слуховому восприятию тембр звучания различных детских музыкальных инструментов.
Игровые правила: Слушать внимательно звучание инструментов, не мешать отвечать друг другу.
Игровые действия: Выбрать картинки с соответствующими инструментами.
Развитие фонематического слуха и навыков звукового анализа. Дидактическая игра «Узнай слово» Цель. Развитие фонематического слуха. Закрепление навыка деления слов на слоги, умения определять количество слогов в словах, находить слова,.
Дидактическая игра как инструмент успешного развития основных психических процессов ребенка Задолго до того как игра стала предметом научных исследований, она широко использовалась в качестве одного из важных средств воспитания.
Дидактическая игра на развитие обонятельных анализаторов «Узнай по запаху» Эту игру я разработала специально для работы с детьми с ОВЗ, т. к. у них недостаточно развит сенсомоторный интеллект, для его развития требуются.
Дидактическая игра по развитию грамматического строя речи «Какое варенье? Какой компот, сок?» Цель игры: развивать грамматический строй речи. Игра состоит из муляжей (банки варенья,кастрюля для компота и пачки сока) и различные картинки.
Дидактическая игра «С какой ветки детки?» муниципальное бюджетное дошкольное образовательное учреждение «Детский сад комбинированного вида № 210» городского округа Самара 443902,.
Дидактическая игра с правилами «Узнай эмоцию» по социально-коммуникативному развитию детей в старшей группе Тема:Дидактическая игра с правилами «Узнай эмоцию» по социально-коммуникативному развитию детей в старшей группе. Программные задачи. Образовательные.
Дидактическая игра «Узнай на ощупь» для старшей и подготовительной групп Цель игры – учить детей обследовать предметы без опоры на зрительный анализатор, развивать тактильные ощущения, внимание, память, мышление.
Дидактическая игра «Узнай по запаху» для детей подготовительной к школе группы Цель: сформировать умение узнавать по запаху некоторые крымские растения. Задачи Познакомить с характерными ароматами некоторых крымских.
Дидактическая познавательная игра по развитию умственных и мыслительных способностей «Кто какой?» Хочу предложить вашему вниманию дидактическую игру «Кто какой» Предпосылки для создания дидактической игры: обогащение познавательно.
Музыкально-дидактическая игра «Светофор» Музыкально-дидактическая игра «Светофор» Цели: 1. Формирование у детей представлений об элементарных правилах дорожного движения. 2. Развивать.