извлечение определенной мелодии/удара/ритма от определенного instument от смешанной волны (или другой музыкальный формат) файл

Это захватывающий район. Основным математическим инструментом здесь является преобразование Фурье . Чтобы понять, как это работает и насколько сложно это может быть, взгляните на анализ от вступительного аккорда к A Hard Day's Night .

Инструмент создает звуковую подпись, точно так же, как наши голоса. Существуют алгоритмы, которые могут выделить один голос из толпы и идентифицировать этот голос по его подписи в базе данных, которая используется в криминалистике. Точно так же звуковая подпись отдельного инструмента может быть выбрана из звукового ландшафта (например, вашей смешанной волны) и использоваться для выделения доли или создания копии этого инструмента на его собственном треке.

Очевидно, что если вы думаете о создании копий треков, то есть о том, чтобы разбить смешанную волну на отдельную дорожку для каждого инструмента, вам потребуется много работы. Насколько я понимаю, из-за перекрытия частот инструментов это ни в коем случае не будет простым ... не невозможным, хотя, как вам уже сказали.

В блоге Comparisonics есть довольно интересный пост о технологиях согласования звука, который может быть полезен в качестве начала ваших поисков информации: http://www.comparisonics.com/SearchingForSounds.html

Для извлечения доли или ритма вам может не потребоваться идеальная изоляция инструмента, на который вы нацеливаетесь. Общее решение может быть трудным, но если вы пытаетесь решить его для конкретной детали, это возможно. Попробуйте реализовать полосовой фильтр и посмотрите, сможете ли вы настроить его для выбора нужного вам инструмента.

Кроме того, я только что нашел этот продукт для Mac под названием PhotoSounder . У них есть блог, в котором показаны различные способы его использования, включая изоляцию отдельного инструмента (с ручным вмешательством).

Большинство инструментов издают звук в определенных частотных диапазонах.

Если вы напишете настраиваемый полосовой фильтр - фильтр, который пропускает только определенный частотный диапазон, - он будет настолько близок, насколько это возможно. Он не будет идеальным; вы просите черную магию. Единственный способ идеально извлечь один инструмент из дорожки - это иметь аудиосэмпл дорожки без этого инструмента и различать две формы волны.

C, C ++, Java, C #, Python, Perl должны все уметь делать все это с помощью правильных библиотек. Какой из них «лучший», зависит от того, что вы уже знаете.

Изучите алгоритмы караоке-машины. Если они могут удалить голос из песни, я уверен, что те же принципы могут быть применены для извлечения отдельного инструмента.

В принципе это возможно, но очень сложно - даже открытая область для исследований. Возможно, вас заинтересует проектная документация Dancing Monkeys , программы генерации шагов для StepMania. Он выполняет довольно сложные функции обнаружения ударов и анализа музыки, которые подробно описаны в документе (ссылка на который находится внизу страницы).