Распознавание образа сигнала real-time Опции

[voicek]

Условие.
На входе имеем сигнал звуковой частоты (музыкальный инструмент).
Задача.
Требуется определить частоту сигнала (извлекаемую ноту) и отправить команду исполняющему устройству. Задержка между звукоизвлечением и реакцией исп. устройства должна быть минимально заметной на слух (~10мс). Попытаться всунуть алгоритм в ARM.

Предполагаю несколько вариантов решений.
1.Корреляционный анализ. Сначала "обучаем" систему, записываем образцы сэмплов каждой ноты, а потом сравниваем входной сигнал с библиотекой образцов, т.е. определяем коэфф. корреляции. Вероятно размер образца не должен быть слишком большим (фронт сигнала), иначе задержка будет заметна. Не помешает ли это устойчивости распознавания?

2.Нейронные сети. Тут темный лес, мало знаком с этой темой.

Господа опытные товарищи поделитесь соображениями, "включите свет". С какой стороны копать огород.

[voicek]

А октавы еще различать нужно?

Применительно допустим к бас-гитаре и обычной гитаре, это диапазон частот от 41.203 Гц (Ми контроктавы) до 1318.5 Гц (Ми третьей октавы).

2. Если хотя бы 2 периода поместить в 10мс это частота будет 200Гц, а для надежности надо бы побольше, частоты очень мало отличаются. Думаю 12 периодов как минимум для надежного корреляционного разделения частот. Это частоты 1200Гц и более.

10мс на все про все. Сигнал принять, обработать, +попутные сервисы и выдать упр. сигнал.
Об эти ворота уже немало рогов поломано. Если верхние частоты еще нормально детектируются, то на низких уже задержка ощутимая получается. Так что басисты до недавнего времени скромно в сторонке курили. Может и не врут немцы-то? Может и впрямь на сетях реализовали?

Сколько нот одновременно может звучать?

Пока с одной попробуем. Ну а на текущий момент играют аккордами, т.е. шесть нот (для гитары применительно). Хотя для этих целей датчики специальные ставятся, каждая струна отдельно снимается.

[fontp]

Применительно допустим к бас-гитаре и обычной гитаре, это диапазон частот от 41.203 Гц (Ми контроктавы) до 1318.5 Гц (Ми третьей октавы).


10мс на все про все. Сигнал принять, обработать, +попутные сервисы и выдать упр. сигнал.
Об эти ворота уже немало рогов поломано. Если верхние частоты еще нормально детектируются, то на низких уже задержка ощутимая получается. Так что басисты до недавнего времени скромно в сторонке курили. Может и не врут немцы-то? Может и впрямь на сетях реализовали?


Пока с одной попробуем. Ну а на текущий момент играют аккордами, т.е. шесть нот (для гитары применительно). Хотя для этих целей датчики специальные ставятся, каждая струна отдельно снимается.

.Октава - это в 2 раза. расстройка между тонами - корень 12-й степени из 2 = 1.0594630943592952645618252949461, т.е 5%
Понятно что 40 гц с точностью пять процентов (+- гц) за 10 мс измерить невозможно. В общем случае есть принцип неопределённости который запрещает это,
независимо от алгоритма. Это сразу рога обламать.

Но на помощь приходит тот факт, что ноты звучат не на произвольных частотах (ми контрактавы не на любой частоте одинаково полезны), а только на (41.203)**(n/12). Можно пытаться соорудить банк фильтров на все ноты музыкального строя. И хотя Ми контроктавы от Фа контрактавы не отличить за 10 мс, но их высшие гармоники - возможно. Так что возможно немцы и не врут. По мощности определить в какой октаве, а по высшим гармоникам - какая нота строя. Решающая логика может быть довольно простая, нейтронной сетью называют её чтобы поважничать))

ЗЫ. Если немцы утверждают, что могут различать ноты на расстроеном инструменте, то можно смело плюнуть им в морду