solu o computacional para detec o de acordes musicais · pdf fileacordes musicais autor:...
If you can't read please download the document
TRANSCRIPT
Universidade de Braslia - UnB
Faculdade UnB Gama - FGA
Engenharia de Software
Soluo Computacional para Deteco deAcordes Musicais
Autor: Jos Pedro de Santana Neto
Orientador: Dr. Henrique Gomes de Moura
Braslia, DF
2014
Jos Pedro de Santana Neto
Soluo Computacional para Deteco de Acordes
Musicais
Monografia submetida ao curso de graduaoem (Engenharia de Software) da Universi-dade de Braslia, como requisito parcial paraobteno do Ttulo de Bacharel em (Enge-nharia de Software).
Universidade de Braslia - UnB
Faculdade UnB Gama - FGA
Orientador: Dr. Henrique Gomes de Moura
Coorientador: Dr. Paulo Roberto Miranda Meirelles
Braslia, DF
2014
Jos Pedro de Santana NetoSoluo Computacional para Deteco de Acordes Musicais/ Jos Pedro de
Santana Neto. Braslia, DF, 2014-118 p. : il. (algumas color.) ; 30 cm.
Orientador: Dr. Henrique Gomes de Moura
Trabalho de Concluso de Curso Universidade de Braslia - UnBFaculdade UnB Gama - FGA , 2014.
1. Detector. 2. Acordes. I. Dr. Henrique Gomes de Moura. II. Universidade deBraslia. III. Faculdade UnB Gama. IV. Soluo Computacional para Detecode Acordes Musicais
CDU 02:141:005.6
Jos Pedro de Santana Neto
Soluo Computacional para Deteco de AcordesMusicais
Monografia submetida ao curso de graduaoem (Engenharia de Software) da Universi-dade de Braslia, como requisito parcial paraobteno do Ttulo de Bacharel em (Enge-nharia de Software).
Trabalho aprovado. Braslia, DF, 18 de novembro de 2014:
Dr. Henrique Gomes de MouraOrientador
Dr. Fernando William CruzConvidado 1
Dr. Cristiano Jacques MiossoRodrigues Mendes
Convidado 2
Braslia, DF2014
Esse trabalho dedicado s pessoas que quebram coisas para ver como so por dentro.
Agradecimentos
Agradeo primeiramente a Deus, inteligncia criadora suprema, por permitir-me
nesse mundo, vivendo, aprendendo e contemplando a beleza da natureza primordial de
todas as coisas.
A minha amada e querida me Francisca, pela pacincia, compreenso, tolerncia,
conselhos, carinho, dedicao, afeto, amizade, silncio, sorrisos e um intenso amor. Meu
primeiro aprendizado na vida mais puro e original de amor foi atravs dela. Isso me
possibilitou a amar verdadeiramente o que fao e ter uma viso de vida mais profunda.
Meus sinceros e eternos agradecimentos.
A meu pai Luciano, mesmo no estando presente mais, me inspirou a escolha da
minha formao e me ensinou a olhar o mundo com meus prprios olhos.
A meu irmo Joo, companheiro e amigo de sempre. Seus conselhos e seu exemplo
tm me ensinado muito a ser uma pessoa melhor.
A meu padrinho Incio, meu segundo pai, por seus profundos conselhos sobre a
vida e um exemplo para mim de homem honrado e correto.
A meu tio Antnio, por ser o padrinho da minha me e assumir o papel de av na
minha vida.
A minha querida tia Nade, por ter assumido papel de av na minha vida e ter
tido um olhar nico sobre minha vida.
A minha madrinha Nevinha, minhas tias Titia, Tia Marli, Tia Gracinha e Tia B.
O amor delas indescritvel com palavras. A toda minha famlia pelo apoio, confiana e
compresso.
A meus amigos-irmos Thiago e Leandro, pelo companheirismo indescritvel de
muitos anos e apoio de sempre.
A minha amiga Marina Shinzato, pelas longas conversas e por ter sido meu ombro
forte ao longo desse trabalho.
A minha amiga Anaely, pelo apoio compreenso e inspirao.
A minha amiga Ana Luisa, pelas longas conversas e incrvel amizade.
A meus professores de msica Boggie e Gedeo por todo conhecimento e inspirao
musical.
A meu orientador professor Henrique Moura, pelo exemplo, inspirao, amizade,
conselhos, apoio, confiana e investimento de longas conversas. Esse trabalho necessaria-
mente foi fruto de uma orientao em excelncia.
A meu co-orientador professor Paulo Meirelles, pelo exemplo e ensinamentos vali-
osos e prticos sobre o mundo do software e a vida.
Aos professores Hilmer, Milene, Maria de Ftima, Cristiano e Fernando pelos va-
liosos ensinamentos e exemplos de profissionais-cientistas.
A equipe do LAPPIS pelo suporte e aprendizado na produo de softwares de
qualidade.
A professora Suzete e a equipe do MdiaLab por todo aprendizado.
Aos meus amigos da faculdade e companheiros de disciplinas Carlos, lvaro, Fag-
ner, Eduardo, Wilton, Joo, Daniel, Matheus, Kleber, Hebert, Andr Guedes, David,
Yeltsin, Wilker, Thaiane, Tomaz, Maxwell, Luiz Oliveira e Andr Mateus, pela compre-
enso, apoio e motivao.
Aos meus restantes amigos Luiz Matos, Fbio Costa, Daniel Bucher, Renan, Chico,
Lenidas, Lucas, Nayron, Thiago Ribeiro, Marcos Ramos, Cleiton, Marcos Ronaldo, Jos
Alisson, Jos Alberto, Vilmey, Yan, Igor Josaf, Guilherme Fay, Srgio, Lucas Kanashiro,
Charles Oliveira, Rodrigo, lex, Jefferson, Alexandre, Matheus Souza, Ana Luiza e outros
que esqueci de citar, pelo apoio e zueira de sempre.
E as pessoas que passaram na minha vida e influenciaram de alguma forma nesse
trabalho. Meus agradecimentos.
A vida no uma sonata que para
realizar sua beleza tem de ser tocada at o fim,
ao contrrio, a vida um lbum de minissonatas.
Cada momento de beleza vivido e amado,
por efmero que seja, uma experincia completa
que est destinada eternidade.
Um nico momento de beleza e amor
justifica a vida inteira.
(Rubem Alves)
Resumo
Atualmente a msica est num patamar nico no que diz respeito a vrias abordagens de
se contemplar e se executar e, com isso, a tecnologia vem cada vez mais se tornando uma
abordagem de interao com os processos musicais. Um dos exemplos de tecnologia so
sistemas automticos de transcrio de msica que auxiliam o msico, substituindo por
vezes de maneira significativa partituras, tablaturas e cifras. Esse presente trabalho tem
como objetivo desenvolver uma soluo computacional para deteco de acordes musicais.
Para tal fim utilizou-se tcnicas de processamento de sinais e redes neurais artificiais. O
desenvolvimento da soluo permitiu a deteco de acordes em trades maiores, menores,
aumentados e diminutos.
Palavras-chaves: detector. acordes. msica. processamento. sinais. redes. neurais.
Abstract
Currently the music is a single with regard to various approaches to contemplate and
execute and, with it, the technology is increasingly becoming an approach for interaction
with the musical level processes. One of the examples of technology are automatic music
transcription systems that help the musician, replacing sometimes significantly scores,
tabs and chords. This present study aims to develop a computational solution for the
detection of musical chords. For this purpose used techniques of signal processing and
artificial neural networks. Developing solution allowed the detection of chords in major,
minor, augmented and diminished triads.
Key-words: detector. chords. music. processing. signals. networks. neural.
Lista de ilustraes
Figura 1 Modelo de Jantsch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Figura 2 A praxis cientfica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Figura 3 Funo da Equao 2.3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Figura 4 Funo da Equao 2.4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Figura 5 Distribuio das frequncias nas notas musicais em Hz . . . . . . . . . 35
Figura 6 Modelo de um neurnio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Figura 7 Modelo arquitetural da PNN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Figura 8 Diagrama de Fluxo de Dados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Figura 9 Vetor de 22.050 posies de Resposta em Frequncia . . . . . . . . . . 46
Figura 10 Esquema de Neurnio para Notas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Figura 11 Equao de Correlao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Figura 12 Esquema de Neurnio para Acordes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Figura 13 Esquema da Arquitetura Final da Rede . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Figura 14 Teclado ilustrativo para execuo dos acordes . . . . . . . . . . . . . . 53
Figura 15 Processo ilustrativo da execuo dos experimentos . . . . . . . . . . . . 53
Figura 16 Grfico da resposta em frequncia para a gravao do acorde DM . . . 54
Figura 17 Grfico de sugesto de notas para a gravao do acorde DM . . . . . . 54
Figura 18 Grficos de sugesto de acordes a gravao do acorde DM . . . . . . . 55
Figura 19 Grfico da resposta em frequncia para a gravao do acorde Dm . . . 56
Figura 20 Grfico de sugesto de notas para a gravao do acorde Dm . . . . . . 56
Figura 21 Grficos de sugesto de acordes a gravao do acorde Dm . . . . . . . 57
Figura 22 Grfico da resposta em frequncia para a gravao do acorde Ddim . . 58
Figura 23 Grfico de sugesto de notas para a gravao do acorde Ddim . . . . . 58
Figura 24 Grficos de sugesto de acordes a gravao do acorde Ddim . . . . . . 59
Figura 25 Grfico da resposta em frequncia para a gravao do acorde Daum . . 60
Figura 26 Grfico de sugesto de notas para a gravao do acorde Daum . . . . . 60
Figura 27 Grficos de sugesto de acordes a gravao do acorde Daum . . . . . . 61
Lista de tabelas
Tabela 1 Tabela de resultados dado os acordes tocados . . . . . . . . . . . . . . 63