Algoritmo de portamento en tiempo real une dos señales de audio sin fisuras

Un nuevo algoritmo genera efecto portamento entre cualquier par de señales de audio en tiempo real.

Fusiona segmentos de frecuencia de una señal en otra sin aumentar/disminuir volumen.

¿Cómo funciona el algoritmo?

El algoritmo se basa en marco geométrico centenario llamado «transporte óptimo». Determina formas óptimas de mover puntos de datos entre configuraciones de origen y destino múltiples. Se ha aplicado a modelado 3D, alineación de imágenes, dinámica de fluidos y gráficos por computadora.

Henderson usó este marco para interpolar señales de audio. El algoritmo divide la señal en segmentos pequeños (~50 milisegundos). Luego determina la forma más eficiente de mover tonos en segmentos individuales a tonos en la otra señal.

Así, genera deslizamiento suave del efecto portamento. También preserva fidelidad de audio durante la transición.

Referencia: arXiv:1906.06763 | MIT

Típicamente, efectos de fundido se usan para suavizar transición entre dos señales. Es el método tradicional donde volumen de una señal baja mientras sube el de la otra.

El nuevo algoritmo, en cambio, fusiona sin fisuras segmentos de frecuencia de una señal en otra, sin cambiar volumen.

Esta técnica extiende portamento a varios instrumentos, incluyendo polifónicos. De hecho, puede usarse para transicionar entre distintos conjuntos de instrumentos o cualquier par de señales. Genera resultados musicales claros en tiempo real.

El «parámetro de interpolación» puede controlarse con componente deslizante como crossfader en mesa de DJ. Al mover crossfader, parámetro cambia, produciendo efecto portamento.

Para eliminar distorsiones, Henderson usó «reasignación de frecuencia», aplicación de técnica de procesamiento de señal. Permite que notas individuales transicionen fácilmente entre señales. También desarrolló nuevo método para sintetizar nuevas fases para cada señal al fusionar segmentos pequeños, evitando interferencia entre segmentos adyacentes.

En próximo estudio, Henderson intentará retroalimentar salida portamento a su entrada. Esto podría producir efecto legato, representando movimiento fluido continuo entre notas distintas.