Fuente: AndaluciaInvestiga.com – Amalia Rodríguez Gómez

Investigadores de la Universidad de Jaén (UJA) desarrollan una plataforma digital que les permitirá separar sonidos procedentes de señales polifónicas o en las que intervengan varias voces. De esta forma, podrán recrear fuentes musicales en 3D con un alto realismo sin perder información, como ocurría hasta ahora con la aplicación de técnicas de filtrado. Además, otra de las aplicaciones de esta herramienta se enmarca en el ámbito de la salud, mejorando la calidad de audición de personas sordas.

Cuando oímos música, escuchamos una melodía acompañada de voces y/o instrumentos. Entre tantas fuentes sonoras, es complicado aislarlas sin perder información. “Si quisiéramos oír por separado los instrumentos que suenan en una canción, emplearíamos técnicas de filtrado y de esta forma estaríamos eliminando información musical. En cambio, existen nuevas métodos que permiten seleccionar fuentes musicales concretas sin excluir otras señales”, plantea Nicolás Ruiz Reyes, ingeniero de telecomunicaciones de la Universidad de Jaén y responsable del proyecto de excelencia Separación de fuentes sonoras mediante la detección de notas musicales y su aplicación en generación de audio 3D de alto realismo, financiado por la Consejería de Economía, Innovación y Ciencia con incentivos por valor de 60.000 euros.

Para implementar estas técnicas de separación de sonidos, Ruiz Reyes y su equipo desarrollan una plataforma online basada en modelos blackboard, que permiten el desarrollo eficiente de aplicaciones software en las que un gestor debe interactuar con varios clientes, cada uno de los cuales se encarga de una actividad o tarea específica.

“Imaginemos que un periodista está entrevistando a un personaje popular y para emitir sus declaraciones en radio, está usando una grabadora de voz. Si utilizara técnicas de filtrado, las palabras del entrevistado se oirían como si estuviera en una habitación aislada, sin sonido ambiente. En cambio, las técnicas de separación ofrecen la posibilidad de separar las voces sin eliminar otros sonidos de interés”, explica el investigador de la UJA.

Sonidos más realistas

Con esta herramienta, los expertos de la UJA podrán recrear sonidos más realistas en 3D. “Si tenemos una señal que proviene de uno o dos canales que tienen varias fuentes y queremos recrear sonido multicanal, una forma de conseguirlo es utilizando las mismas fuentes y después reproducirlos por diferentes canales. Así, modificaríamos el ritmo y la velocidad de las fuentes, entre otras variables”, apunta este ingeniero jiennense.

En este sentido, Ruiz Reyes propone ejemplos muy clarividentes. “¿Cómo sonaría Nino Bravo en 3D, incorporando nuevas voces y nuevos instrumentos?, se pregunta. “Al ser una voz monofónica, las posibilidades son muy variadas”.

Las aportaciones de su estudio serán de gran utilidad para el sector audiovisual, sobre todo para el cine, pero la industria discográfica también abrirá nuevas puertas. Una de ellas es el hecho de que estas técnicas permitirán transcribir musicalmente piezas sonoras. “A partir de una señal polifónica, resulta muy complejo obtener su interpretación, pero si se diferencian las fuentes, la transcripción de las notas musicales es más real. De este modo, será posible captar, por ejemplo, los patrones musicales de las piezas tocadas por Sergéi Rajmáninov, el famoso pianista y compositor ruso”, asegura.

Más allá de la música

Además de la puesta en marcha de este software, Ruiz Reyes y su equipo están diseñando una base de datos sonora automatizada. “Hasta ahora, este tipo de archivos musicales se hace de forma manual. Se etiquetan las canciones indicando el tipo y número de voces, qué instrumentos aparecen, a qué familia pertenecen, etc.”, matiza este experto. “Lo que proponemos con esta nueva base de datos es, en definitiva, organizar y gestionar automáticamente la información sonora como paso previo a la separación de fuentes”.

Pero este catálogo musical no es la única aplicación del proyecto en el que los investigadores de la UJA están trabajando.

En otro ámbito de actuación, concretamente en el campo de la salud, la separación de fuentes sonoras mejorará la calidad auditiva de las personas que utilizan audífonos digitales.

Al igual que sucede en el sector audiovisual, las técnicas utilizadas hasta el momento para potenciar la señal de voz de los audífonos se basaban en el filtrado de señales, es decir, eliminando interferencias. De esta forma, “mucha información se perdía en el camino”.

Los audífonos digitales son pequeños aparatos que funcionan mediante un procesador digital cuyo tamaño es ligeramente superior al centímetro. La dificultad de aplicar técnicas de separación para amplificar la señal sonora deseada reside en la escasa memoria y el coste computacional de estos audífonos. “Habría que adaptarlo a la complejidad y tamaño de estos productos”, vaticina Ruiz Reyes.

Parte de los resultados de este proyecto se han publicado en el número del mes de marzo de la revista IEEE Transactiones on audio, speech and language processing.

Descargue aquí las imágenes de la noticia:

Investigadores participantes en el proyecto de excelencia.

Equipo reproductor del sonido.

Más información:
Nicolás Ruiz Reyes
Teléfono: 953 648 554
E-mail: nicolas@ujaen.es