Convertir Fréquences en noms de notes de musique

Bonjour à tous !

Nous sommes 4 étudiants qui débutons en programmes informatiques, et dans le cadre d'un projet nous souhaitons réaliser une application qui puisse reconnaître des notes de musique à partir d'un son.

Nous avons réussi à écrire le principe du programme "sur le papier", mais nous sommes bloqués sur une question: comment convertir notre tableau de fréquences, en tableau de Notes de musiques ?

Nous avons pensé à une méthode "bourrine", c'est à dire lister toutes les notes, sur toutes les octaves et lister leur domaine de fréquence (ex: entre 80Hz et 85 Hz : mi), mais ça nous parait très long, connaîtriez-vous une autre solution ?
La distinction des octaves ne nous importe pas (on affichera do que ce soit un do3 ou un do4)

On créerait un classe Note, avec pour attributs, String nomNote; float [] domaineFrequence;

La première solution ça serait de mettre toutes les fréquences exactes d'une note dans le tableau domaineFrequence (par exemple pour la: (220,440, 880) , etc) mais on ne sait pas comment dire "au voisinage de 440, ça sera toujours un la", surtout que les intervalles entre les fréquences ne sont pas constants, vu que ça marche par puissances de 2 (si il y avait par exemple 4 Hz d'intervalle à chaque fois, ça serait plus simple, on compare nos fréquences aux fréquences des notes + ou - 2 hz). Dans cette solution qu'on ne sait pas appliquer, on aurait eu à créer seulement 12 instances de Note.

La deuxième solution, c'est de distinguer les octaves, du coup dans le tableau domaineFrequence, on rentrerait les "bornes" du domaine de fréquence (80,85) pour mi1 par exemple, mais dans ce cas-là on devrait créer pratiquement une centaine d'instances et écrire tous les domaines de fréquences à la main !

Bref un vrai casse-tête !

Si quelqu'un peut nous aider ça serait super ! :D
Merci beaucoup !

Bibiche1

Salut,

Je procéderais tout d'abord comme ça (non optimisé) :

• créer une classe qui représente une note (attributs ; fréquence + toute méta permettant d'afficher la réponse finale : nom, octave..., peu importe)
• créer une liste de notes, dans une plage de fréquences déterminées (les octaves audibles humainement par exemple)
• à partir de la fréquence de la note à chercher (je suppose que vous l'avez, parce que la déterminer est un autre problème), parcourir la liste des notes
  
  • pour chaque note de la liste, calculer la différence entre sa fréquence et celle de la note à chercher
  • on conserve toujours 2 notes (plus la valeur de la différence pour non seulement la comparer durant le parcours, mais aussi pour la traiter à la fin) au cours du parcours :
    
    • celle dont la différence positive est la plus petite
    • celle dont la différence négative est la plus petite en valeur absolue (donc celle qui est la plus grande)
  • à la fin du parcours, on a 1 ou 2 couples note/différence de fréquences : on va traiter maintenant uniquement les valeurs absolues des différences
  • on ne conserve que le/les couples telles que la différence est inférieur à un seuil (la il faut plutôt des compétences relatives au son qu'à l'info le pour déterminer)
  • s'il reste une note, on l'a trouvée
  • s'il en reste 2, on prend à priori celle dont la distance est la plus petite (je ne suis pas un expert en son et fréquences, mais il n'est pas impossible qu'il faille pondérer l'une par rapport à l'autre (celle qui est de fréquence la plus faible ou la plus forte) si les différences sont assez proches (donc que leur différence est inférieure à un certain seuil
  
  
  

Ensuite, pour optimiser, on peut regrouper les notes par groupes (par exemple sur la base des octaves) et déterminer si la fréquence de la note rechercher est dans un intervalle de fréquence : attention à ne pas faire de comparaison exacte, puisque à priori la fréquence de la note recherchée est obtenue sur un sample, donc approximative, donc représentée par un float ou double. En gros, ça correspond pour chercher si une note est dans l'intervalle [min,max] à chercher en réalité si elle est dans l'intervalle [min-valeur, max+valeur] (ou min est la fréquence de la note qui a la plus petite fréquence du groupe, et max celle de la note qui a la fréquence la plus grande, facile à déterminer quand on créé la liste de notes, dans l'ordre de la plus petite fréquence à la plus grande).
Si une note n'appartient pas au groupe, on ne calcule pas la différence avec les notes du groupe (une note recherchée peut matcher plusieurs groupes, puisque les intervalles se superposent, mais on évite de comparer les notes avec un groupe de note vraiment trop éloignée.

Bonjour !
Tout d'abord merci de votre réponse !
Quand vous parlez de liste, vous parlez d'objets comme LinkedList ?

Nous n'y avions pas pensé :)

C'est au niveau des "seuils" que nous avons aussi des doutes, les distances sont à pondérer comme vous le dîtes, mais nous ne savons pas trop comment.

Pour l'optimisation, je n'ai pas bien saisi le principe :/

Encore merci de votre aide !

Bibiche1

PS: oui nous avons bien la fréquence de la note à chercher, nous voulons juste pouvoir l'associer au nom de la note

Citation:

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Envoyé par bibiche1

Bonjour !
Tout d'abord merci de votre réponse !
Quand vous parlez de liste, vous parlez d'objets comme LinkedList ?

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Un ArrayList fera l'affaire, voire un simple tableau, vu que cette liste ne varie pas, est de taille finie et connue dès le départ, et n'est que parcourue.

Citation:

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Envoyé par bibiche1

C'est au niveau des "seuils" que nous avons aussi des doutes, les distances sont à pondérer comme vous le dîtes, mais nous ne savons pas trop comment.

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Là, je ne peux répondre, je m'y connais pas assez en acoustique, ou je ne sais quelle autre science que ça concerne. Cependant, en regardant rapidement ce qui est dit ici, il semble qu'il soit inutile de se prendre la tête avec ça, et qu'on puisse obtenir un résultat par simple calcul (bien sûr, informatiquement parlant, il faut tenir compte des erreurs d'approximations des calculs, et de l'éventuelle inexactitude relative de la mesure de fréquence, surtout pour les fréquences basses, avec des demis-tons très proches les uns des autres, et, donc, plus susceptibles d'être confondus, lors de l'évaluation du calcul).

Citation:

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Envoyé par bibiche1

Pour l'optimisation, je n'ai pas bien saisi le principe :/

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Cemmences par faire la recherche séquentielle non optimisée. Ensuite, tu verras s'il est nécessaire d'optimiser (vu le nombre de notes, 12, sur 10 octaves audibles, autant que je m'en souvienne, ça fait 120 différences à calculer, ça ne sera pas forcément nécessaire d'optimiser, tout dépend des performances que vous attendez (temps réel ou pas)) . Mais, pour expliciter l'idée, c'est juste de dire qu'au lieu de calculer toutes les différences avec toutes les notes de l'intervalle complet, c'est de diviser l'intervalle complet en sous-intervalles, et d'en éliminer sur principe d'une comparaison qui permette de déterminer qu'on est sûr qu'aucune note de d'un l'intervalle ne peut correspondre à la note cherchée (et que dans ce cas, il est inutile de parcourir les notes). Par exemple, c'est ce qu'on fait lorsqu'on fait une recherche dichotomique (dans ce cas, on peut considérer que les sous-intervalles sont organisés en arbre binaire).

J'ai fait ce genre de truc il y'a des années avec fmod. Et j'ai reporté le code en java. Ca m'a donné entière satisfaction.

Ca utilisait 2 simple tableau (plus rapide que la liste a parcourir déjà je pense).

Tu peux jetter un oeil la dessus, voici la source exemple de fmod :
http://subversion.assembla.com/svn/d...tection/main.c

Salut à tous !
nous avons trouvé une solution qui marche, nous avons fait un tableau de 13 notes (du do3 au do 4) et si la frequence à comparer n'est pas dans l'intervalle du tableau on la divise ou multiplie par 2 (en prenant soin de noter que l'octave a changé dans une variable).
Il n'y a plus que 13 notes à comparer, et ça marche super bien !

merci beaucoup de votre aide ! :D