Müzik Notalarının Frekans Karakteristiklerinin Elektronik Ortamda Analizi ve Girdap Arama Algoritması ile Optimizasyon Tabanlı Otomatik Nota Tanıma Sistemi Geliştirilmesi

Müzik notaları, belirli temel frekanslara ve bu frekansları çevreleyen armonik yapılara sahiptir. Bu yapılar, dijital ortamda işaret işleme teknikleriyle analiz edilebilmektedir. Bununla birlikte, gerçek kayıt ortamlarında gürültü, akustik koşullar ve enstrümana özgü spektral özellikler sebebiyle temel frekans (F0) tespiti ve otomatik nota tanıma önemli ölçüde zorlaşmaktadır. Bu çalışmada, Girdap Arama Algoritması (Vortex Search Algorithm VSA) temelli yeni bir monofonik otomatik nota tanıma sistemi önerilmektedir. Önerilen yaklaşımda temel frekans tahmini, gözlenen sinyal çerçevesi ile sinüzoidal bir model arasındaki normalize korelasyona dayalı bir maliyet fonksiyonunun, VSA ile bir boyutlu frekans uzayında minimize edilmesi problemi olarak ele alınmıştır. Elde edilen temel frekans eşit aralıklı (equal temperament) sistemde en yakın müzik notasına eşlenmektedir. Sistem, FFT tepe noktası arama, kısa süreli otokorelasyon ve YIN algoritması ile karşılaştırmalı olarak test edilmiştir. Piyano, gitar, flüt ve insan sesi kayıtları üzerinde elde edilen örnek sonuçlar, VSA tabanlı yöntemin yüksek nota tanıma doğruluğuna sahip olduğunu ve özellikle gürültülü ortamlarda iyileştirilmiş bir performans sergilediğini göstermektedir. Bulgular, metasezgisel optimizasyonun, dijital müzik uygulamalarında temel frekans tahmini ve otomatik nota tanıma için rekabetçi ve esnek bir çerçeve sağlayabildiğine işaret etmektedir.