Aalto-yliopiston akustiikan tutkijat mallinsivat sähkökitaran vahvistimen ääntä neuroverkon avulla niin hyvin, etteivät kuulijat erottaneet tietokoneen luomaa ääntä aidosta kitaravahvistimen soundista.
Kitaravahvistin on laite, jonka avulla voidaan tuottaa vahvistuksen lisäksi rockmusiikissa suosittua kitarasäröä eli äänen säröytymistä. Monet kitaravahvistimet perustuvat analogisiin piireihin, joissa käytetään äänen särön tuottamiseksi yleensä tyhjiöputkia tai transistoreita.
Samalla kun musiikin tuotanto digitalisoituu, kysyntä suurten, kalliiden ja särkyvien analogisten laitteiden digitaalisille korvaajille kasvaa. Kitaravahvistimen analoginen piiri voidaan simuloida tarkasti mallintamalla sen komponentit.
Näin saadut mallit vaativat kuitenkin usein liikaa laskentatehoa, jotta niillä voidaan käsitellä ääntä reaaliaikaisesti. Lisäksi jokaiselle vahvistimelle on luotava manuaalisesti uusi malli.
Uusilla neuroverkoilla haluttu lopputulos voidaan saavuttaa huomattavasti ketterämmin, ja mallit eivät vaadi suurta laskentatehoa.
Kaikki mahdolliset kitaravahvistimet voidaan mallintaa samalla periaatteella eli syöttämällä verkolle äänidataa. Koehenkilöt saivat kuunneltavakseen aidoilla kitaravahvistimilla sekä erilaisilla ja erikokoisilla neuroverkoilla tuotettuja ääninäytteitä.
”Neuroverkkoja on käytetty kitarasärön mallinnukseen aiemminkin, mutta tämä on ensimmäinen kerta, kun koehenkilöt eivät huomanneet kuuntelukokeissa eroa äänityksen ja mallinnetun kitarasärön välillä”, sanoo professori Vesa Välimäki Aalto-yliopiston akustiikan laboratoriosta.
Tutkimuksessa käytettiin WaveNet-neuroverkkoa. Käytetyt vahvistinmallit olivat Blackstar HT5 Metal ja Mesa Boogie Express 5: 50 Plus -putkivahvistimia.
Lähitulevaisuudessa kitaristi siis voi vain kytkeä soittimensa läppäriin ja kaiuttimista kajahtaa täysin vakuuttava vahvistinääni, tutkijat arvelevat
”Keskityimme mallien luomisessa niiden suorituskykyyn. Malleja voidaan ajaa reaaliajassa tavallisella tietokoneella”, sanoo syväoppimiseen ja äänenkäsittelyyn erikoistunut tohtorikoulutettava Alec Wright.
Lisää: Tiedeartikkeli, Applied Sciences (LINKKI)
Kuva: Aalto-yliopiston akustiikan tutkijat kouluttivat neuroverkon jäljittelemään kitaravahvistinta kauittomassa huoneessa. Kuva: Mikko Raskinen / Aalto-yliopisto.