Abstract und Zusammenfassung zu
"Tonanalyse- und Tongenerationsalgorithmen in Matlab Simulink zur Verwendung auf Einplatinencomputern"

Achtung: der Text ist aus der Master/Diplomarbeit entnommen. Jeder Kandidat ist für seinen eigenen Text verantwortlich!

Zusammenfassung

"Diese Arbeit befasst sich mit Tonanalyse- und Tongenerationsalgorithmen. Sie werden eingesetzt, um ein neuartiges Musikinstrument zu entwickeln, welches ausschließlich durch die menschliche Stimme gesteuert werden kann. Zur Implementation der Algorithmen werden die Programme MATLAB und SIMULINK verwendet. Der Einplatinencomputer Raspberry Pi bildet die Hardware des Musikinstruments. Das Musikinstrument wurde unter dem Namen Voisy Pi im Rahmen einer Projektarbeit konstruiert und wird in dieser Bachelorarbeit weiterentwickelt und durch neue Funktionen erweitert. Zunächst werden die Ergebnisse der Projektarbeit bewertet und Kritikpunkte durch Verbesserungen adressiert. Ein neues Gehäuse wird mit besonderem Hinblick auf die Fertigung durch additive Verfahren konstruiert. Eine Oktavierungsfunktion zur Verschiebung des ausgegebenen Tons um eine oder mehrere Oktaven wird implementiert. Um dem Klang des Voisy Pi musikalische Relevanz zu verleihen, wird ein Vibrato der Tongeneration hinzugefügt. Physische Taster werden eingebunden um die genannten internen Funktionen zu steuern. Für umfangreichere Steuerungsmöglichkeiten wird ein Webinterface vorgestellt und seine Anbindung im Algorithmus realisiert. Das Musical Instrument Digital Interface (MIDI) wird in den Algorithmus integriert. Ein- und Ausgabefunktionen werden implementiert, um mit MIDI-fähigen Geräten kommunizieren zu können. Es werden alternative Algorithmen zur Frequenzanalyse vorgestellt und umgesetzt. Abschließend wird der Voisy Pi in Relation zu den alternativen Algorithmen betrachtet und bewertet. Der Voisy Pi ist ein funktionierendes Musikinstrument mit erweiterten Möglichkeiten, unter anderem zur Anbindung an musikbezogene Hardware. Er analysiert gesungene oder gepfiffene Töne weitestgehend fehlerfrei und erzeugt einen musikalischen Ton."

Abstract

"This bachelor's thesis addresses algorithms for sound analysis and sound generation. They are applied to develop a novel musical instrument, which is operated by the human voice only. For implementation MATLAB and SIMULINK are used. The single board computer Raspberry Pi is utilized as the main hardware for this musical instrument. The Voisy Pi was engineered in the context of a project thesis and is developed further in this discourse. In addition new features are integrated. Initially the results from the project thesis are evaluated and points of criticism are improved. A new case is constructed with regards to its additive manufacturing process. Functions for transposing the output tone by one or more octaves are implemented. For a better sounding instrument and more usability in a musical context a vibrato is added to the sound generation algorithm. Physical latching switches extend the Voisy Pi and operate the transposing function as well as the vibrato. For further management of controlling functions a web interface is presented and integrated into the algorithm. The Musical Instrument Digital Interface (MIDI) is applied to the Voisy Pi. Its capability of communication between musical devices is used by implementing functions of reading and writing MIDI-messages. Lastly alternative methods of frequency analysis are introduced and realized. The Voisy Pi algorithm is evaluated with respect to the alternative frequency algorithms. Voisy Pi is a working musical instrument with extended possibilities, such as connecting it to music related hardware. The algorithms analyze sung or whistled sounds accurate to the greatest possible extent and produce a musical sound based on the analysis."