Generare musica con l’AI

Generare musica con l’AI

Per capire come si crea una canzone usando varie tecnologie di AI, si potrebbe pensare metaforicamente a un team di robot, ciascuno specializzato in un compito diverso.

Un robot analizza moltissime canzoni per imparare come sono fatte, un altro usa ciò che ha imparato per iniziare a creare nuove melodie, un terzo si occupa di scegliere quali strumenti usare e come suonano insieme. Poi, un altro robot controlla se la canzone suona bene e se qualcosa non va, dice agli altri robot come migliorarla.

Alla fine, c’è un robot che si occupa dei ritocchi finali, per assicurarsi che la canzone sia pronta per essere ascoltata dalle persone.

Nella Preelaborazione e Analisi dei Dati i dati musicali devono essere raccolti e preelaborati in un formato che sia utilizzabile dall’AI. Questo potrebbe includere la conversione dei brani in notazione MIDI, spettrogrammi, o un altro tipo di rappresentazione numerica. A questo livello potrebbero essere usate tecniche di elaborazione di segnali o reti neurali convoluzionali (CNN) per analizzare e processare le forme d’onda audio.

Approfondisci il funzionamento delle CNN
Le reti neurali convoluzionali, un modo per vedere bene al minimo costo

Una volta preelaborati, i dati vengono utilizzati per addestrare un modello di apprendimento profondo come una RNN, LSTM o un Transformer. Le Reti Neurali Ricorrenti (RNN) e in particolare una variante chiamata Long Short-Term Memory (LSTM), sono utili per catturare le sequenze temporali come la musica. Possono ricordare le informazioni per periodi prolungati e sono capaci di creare melodie consistenti e musicalmente coerenti. Durante questa fase, il modello imparerà a riconoscere i modelli musicali e le strutture tipiche dei dati di addestramento.

Approfondisci il funzionamento delle RNN leggendo l’articolo
La sintesi vocale con le reti neurali ricorrenti

Successivamente il modello addestrato inizia a generare sequenze di note o accordi basandosi sui modelli appresi. La melodia potrebbe essere prodotta usando un LSTM o un Transformer che generano una sequenza nota per nota.

Dopo aver creato una melodia di base con un certo accompagnamento armonico, il sistema può utilizzare altri strumenti, probabilmente modelli più specifici, per decidere l’arrangiamento, come l’aggiunta di strumenti secondari, la creazione di una linea di basso, o la definizione della strumentazione e del timbro.

Con le parti base della canzone create, si potrebbe usare un VAE o un’altra rete neurale per rifinire la composizione, migliorandone fluidità e coesione o aggiungendo variazioni stilistiche. Le GAN potrebbero essere sfruttate a questo punto per “pulire” la musica generata, rendendola più realistica. I Variational Autoencoders (VAE) sono un tipo di modello generativo composto da due parti principali: un encoder e un decoder e una parte “variational” che deriva dal fatto che, anziché codificare un input in un punto fisso nello spazio latente, viene codificato in una distribuzione di probabilità.

Per capire meglio questi aspetti ti consigliamo di leggere l’articolo sugli algoritmi di autoencoding

Il potere di astrazione dell’AI: l’autoencoding

Le reti GAN potrebbero essere sfruttate a questo punto per “pulire” la musica generata, rendendola più realistica. Che cos’è una Generative Adversarial Network (GAN)?

Questa rete giudica se la musica generata raggiunge certi standard qualitativi o richiede ulteriori miglioramenti. In base a questa valutazione, il brano può essere modificato, raffinato o rinforzato in un ciclo iterativo.

Infine, il brano viene convertito nella sua forma di output finale, che potrebbe essere un file audio. A questo punto, possono essere aggiustati altri dettagli come il mixaggio, l’equalizzazione e gli effetti audio per creare un prodotto finito di alta qualità.

La collaborazione tra musicista e AI

Quando un musicista collabora con un’intelligenza artificiale (AI) per fare musica, è un po’ come quando lavori in squadra per fare un progetto. Ognuno ha un ruolo diverso, ma si lavora insieme per creare qualcosa di bello. Ecco come funziona:

Il Musicista dà le Idee. Per esempio inizia dandole alcune idee sul tipo di musica che vuole fare o un tema particolare. È come se il musicista dicesse all’AI: “Voglio fare una canzone che trasmetta felicità e che abbia il pianoforte”.

L’AI Crea la Musica: Dopo aver ricevuto queste idee, l’AI inizia a creare la musica. Usa ciò che ha imparato ascoltando tante altre canzoni e le istruzioni del musicista per comporre qualcosa di nuovo.

Il Musicista Modifica e Migliora: Una volta che l’AI ha creato una versione della canzone, il musicista ascolta e fa delle modifiche. Può cambiare alcune note, aggiungere strumenti o modificare il ritmo. È un po’ come quando fai un disegno e poi lo colori o lo modifichi per renderlo ancora più bello.

Il musicista e l’AI continuano a lavorare insieme, scambiandosi idee e modifiche, fino a quando non creano una canzone che piace a entrambi. È come quando tu e i tuoi amici lavorate insieme su un progetto e ognuno dà il proprio contributo.

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