Investigadores de la Universidad de Rochester han reproducido digitalmente música en un archivo casi 1.000 veces más pequeño que un archivo MP3 normal. La música, un solo de clarinete de 20 segundos, está codificado en menos de un único kilobyte, y ha sido posible por dos innovaciones: recrear en un ordenador tanto la física del mundo real de un clarinete y la física del intérprete del clarinete.

El logro, anunciado el 1 de Abril en la International Conference on Acoustics Speech and Signal Processing que tiene lugar en Las Vegas, aún no es una reproducción inmaculada de una interpretación original, pero los investigadores dicen que se están acercando.

"Esto es esencialmente un sistema a escala humana de reproducción de música," dice Mark Bocko, profesor de ingeniería eléctrica y computerizada y co-creador de la tecnología. "Los humanos pueden utilizar su lengua, aire y dedos tan rápido que en teoría no tendríamos que medir la música tantos miles de veces por segundo como hacemos en un CD. Como resultado, creo que podemos haber encontrado la cantidad mínima de datos necesarios para reproducir una pieza de música."

Al sustituir la música, el ordenador literalmente reproduce la interpretación original basada en todo lo que sabe sobre clarinetes y la forma de tocarlos. Dos de los estudiantes de doctorado de Bocko, Xiaoxiao Dong y Mark Sterling, trabajaron con Bocko para medir cada aspecto del clarinete que afecte a su sonido (desde la presión en la boquilla hasta las diferentes posiciones, pasando por la forma en que el sonido emana del instrumento). Posteriormente construyeron un modelo de computación del clarinete, y el resultado es un instrumento virtual construido completamente sobre medidas acústicas del mundo real.

El equipo posteriormente se centró en crear un intérprete virtual para el clarinete virtual. Modelaron cómo interactúa un músico de clarinete con el instrumento, incluyendo las posiciones de los dedos, la fuerza del soplo, y la presión de los labios del clarinetista para determinar cómo afectarían a la respuesta del clarinete virtual. Posteriormente, dice Bocko, es cuestión de dejar que el ordenador "escuche" una interpretación de clarinete real para inferir y grabar las diferentes acciones requeridas para crear un sonido específico. El sonido original es posteriormente reproducido cargando las grabación de las acciones del intérprete de nuevo en el modelo de computación.

En este momento los resultados están muy cerca, pero aún no perfectos, del sonido original.

"Seguimos trabajando en la inclusión del 'uso de la lengua,' o cómo el intérprete toca el tubo para comenzar las notas en los staccatos," dice Bocko. "Pero en música con notas más sostenidas y conectadas, el método funciona bastante bien, y es difícil diferenciar el sonido sintetizado del original."

A medida que el método es refinado los investigadores creen que puede dar a los músicos electrónicos formas más intuitivas de crear música expresiva al incluir acciones de un músico virtual en sintetizadores computerizados. Y aunque el tracto de la voz humana es altamente complejo, Bocko dice que el método podría en principio ampliarse a la voz también.

El método actual sólo admite un instrumento cada vez, pero en otro trabajo en el Laboratorio de Investigación Musical de la Universidad, con la investigadora post-doctoral Gordana Velikic y Dave Headlam, profesor de teoría musical de la Eastman School of Music de la Universidad de Rochester, el equipo ha creado un método para separar múltiples instrumentos de una mezcla, de forma que ambos métodos podrían combinados podrían producir una grabación muy compacta.

Bocko cree que la calidad continuará mejorando a medida que la medida acústica y los algoritmos de síntesis resultantes sean más fiables, y dice que este proceso puede representar la compresión máxima de datos musicales.

"Puede que el futuro de la música grabada esté en reproducir intérpretes y no en grabarlos," dice Bocko.

Esta investigación está financiada por la National Science Foundation.

Archivos musicales
Interpretación humana grabada usando el formato MP3 http://www.rochester.edu/news/audio/sound2_160mp3.wav
Interpretación virtual usando la nueva compresión de Bocko http://www.rochester.edu/news/audio/sound4.wav

Adaptado de materiales facilitados por la Universidad de Rochester.

VIa Science Daily