Como crear musica gracias a machine learning con Raspberry Pi


La tecnología siempre ha desempeñado un papel en la creación de nuevos tipos de sonidos que inspiran a los músicos, desde los sonidos de distorsión hasta los sonidos electrónicos de los sintetizadores,sin embargo gracias a los avances en el aprendizaje automático y las redes neuronales han abierto nuevas posibilidades para la generación de sonido  como los demuestra el  grupo Magenta de Google que es el que ha creado NSynth Super,   basandonase en una Raspberry Pi 3  y utilizando Machine Learning con TensorFlow para explorar nuevos sonidos y melodías a músicos y artistas(TensorFlow es una biblioteca de código abierto para aprendizaje automático a través de un rango de tareas, y desarrollado por Google para satisfacer sus necesidades de sistemas capaces de construir y entrenar redes neuronales para detectar y descifrar patrones y correlaciones, análogos al aprendizaje y razonamiento usados por los humanos).

 

El proyecto es  totalmente abierto y “cualquiera” familiarizado con  la electronica debería podérselo construir en su propia casa o en el taller, aunque esto es la teoría pues en la practica todos los componentes son SMD ,lo cual complica las cosas bastante a la hora de ponerse a soldar los diferentes componentes que  constituyen ese proyecto.

Usando TensorFlow , han   construido herramientas e interfaces que permiten a artistas y músicos utilizar el aprendizaje automático en su trabajo. El algoritmo NSynth Super AI usa redes neuronales profundas para investigar el carácter de los sonidos y luego construye nuevos sonidos basados ​​en estas características en lugar de simplemente mezclar los sonidos.

Usando un autoencoder, extrae 16 características temporales definitorias de cada entrada. Estas características se interpolan linealmente para crear nuevas incrustaciones (representaciones matemáticas de cada sonido).

Estas nuevas incrustaciones se decodifican en nuevos sonidos, que tienen las cualidades acústicas de ambas entradas (se pueden encontrar más detalles en la página NSynth: Neural Audio Synthesis ).

 


Open NSynth Super luego toma el audio generado y proporciona una interfaz física o instrumento con:

    • Entrada MIDI para conectar un teclado de piano, un secuenciador o una computadora, etc.
    • Cuatro codificadores giratorios utilizados para asignar instrumentos a las esquinas del dispositivo
    • Pantalla OLED para el estado del instrumento y la información de control
    • Controles finos para:
      • La posición estableciendo la posición inicial de la onda.
      • Attack establece el tiempo necesario para el inicio inicial del nivel.
      • Decay establece el tiempo necesario para el posterior agotamiento.
      • Sustain establece el nivel durante la secuencia principal del sonido.
      • Release establece el tiempo necesario para que el nivel disminuya desde el nivel de sostenido a cero.
      • El volumen establece el volumen de salida.
    • Interfaz táctil para explorar las posiciones entre los sonidos.

Obviamente la Rasbpeberry   es usada  para  administrar las entradas físicas y esto se programa antes del primer uso.

 

 

El equipo publica todos los diseños de hardware y software que son parte de su investigación en curso bajo licencias de código abierto, lo que le permite  que cuaqluiera  que tenga los medios adecuados  puedas construirse  su propio sintetizador usando esta tecnlogia .

 

Utilizando estas herramientas de código abierto, Andrew Black ha producido su propia NSynth Super, mostrada en el video anterior.

La lista de materiales de construcción de Andrew incluye:

    • 1x Raspberry Pi 3 Model B (896-8660)
    • 6x Alps RK09K Series Potentiometers (729-3603)
    • 4x Bourns PEC11R-4315F-N0012 Rotary Encoders
    • 2x Microchip AT42QT2120-XU Touch Controller ICs (899-6707)
    • 1x STMicroelectronics STM32F030K6T6, 32bit ARM Cortex Microcontroller (829-4644)
    • 1x TI PCM5122PW, Audio Converter DAC Dual 32 bit (814-3732)
    • 1x Adafruit 1.3″ OLED display

 

El equipo de Magenta también proporciona archivos de Gerber para que se  pueda fabricar la placa de circuito impreso , de modo que una vez se haya fabricado, se pueda comenzar con el soldado de componetes  em la PCB (incluye una tabla de contenidos para agregar componentes)

Como adelantabmos ,laa construcción no es trea fácil: requiere habilidades de soldadura o acceso a alguien que pueda ensamblar PCB pues la mayoría de los componentes son SMT de modo que el paso de componentes se reduce a alrededor de 0,5 mm, que aun se se pueden soldar a mano si se tiene cuidado. Sin embargo, aunque algunos podrían argumentar que no es absolutamente necesario, es aconsejable tener un microscopio estéreo y una estación de aire caliente disponibles también. ¡Y no hace falta decir que también debería tener suficiente flujo y mecha de soldadura!

Para probar  este diseño , descargamos un archivo MIDI de Internet y luego lo reproducimos a través de una computadora portátil Linux y una interfaz USB / MIDI usando el comando “aplaymidi”. Efectivamente, el NSynth Superarrncara  y  ya podremos asignar instrumentos a cada esquina y luego interpolar a través de la maravilla del aprendizaje automático para crear nuevas, hasta ahora desconocidas, 

 

Puede echar un vistazo a la publicación de blog de Andrew y al informe oficial de NSynth GitHub para ver si está preparado para el desafío.

Aquí información útil para montarlo:https://www.rs-online.com/designspark/building-the-google-open-nsynth-super

 

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