Signal Processing in a Semi-Automatic Piano Tuning System

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.advisor Välimäki, Vesa
dc.contributor.author Tuovinen, Joonas
dc.date.accessioned 2019-03-17T16:10:03Z
dc.date.available 2019-03-17T16:10:03Z
dc.date.issued 2019-03-11
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/37197
dc.description.abstract Tuning a piano is a complicated and time-consuming process, mostly done by professional tuners. To make the process faster and non-dependent on the skills of a professional tuner, a semi-automatic piano tuning system is developed. The system composes of a stepper motor, an aluminium frame, an Arduino Uno, a microphone and a computer. The stepper motor changes the tune of piano strings by turning pins connected to them, the aluminium frame holds the motor in place and the Arduino controls the motor. The microphone and the computer are used as a part of a closed loop control system to tune the strings automatically. The control system requires the current fundamental frequency as well as the optimal, “in tune”, fundamental frequency. In this thesis, literature as well as algorithms on finding the current fundamental frequency are reviewed and a novel tuning process for calculating the optimal fundamental frequency is developed. The novel tuning process is compared against a tuning done by a professional tuner. The process is well suited for the tuning of a piano, as there is very little difference between the tuning done by the process and the tuner. Between keys A0 and G#5 the difference between the tunings is 2.5 cents and above that, in a region where the pitch of a string is much harder to hear, the difference is 8.1 cents. en
dc.description.abstract Pianon viritys on monimutkainen ja aikaa vievä prosessi, jonka pääosin tekevät ammattilaisvirittäjät. Pianon virittämisen helpottamiseksi sekä viritysajan lyhentämiseksi on kehitetty puoliautomaattinen pianonviritysjärjestelmä. Järjestelmä koostuu askelmoottorista, alumiinikehikosta, Arduino Uno mikroprosessorista, mikrofonista sekä tietokoneesta. Askelmoottori ja alumiinirunko mahdollistavat pianon kielien vireen säätämisen ja Arduino, mikrofoni sekä tietokone toimivat osina takaisinkytkettyä säädintä, jonka avulla kielet pystytään virittämään automaattisesti. Kielen virettä hallitaan säätämällä kielen perustaajuutta. Tässä työssä tutkitaan miten pianon kielen perustaajuuden saa selvitettyä sekä kehittää uuden menetelmän, jonka avulla saadaan laskettua perustaajuus, jossa kieli on parhaassa mahdollisessa vireessä. Kun tätä menetelmää verrataan ammattilaisvirittäjän tekemään viritykseen, niiden välillä on eroa vain 2,5 senttiä koskettimien A0 sekä G#5 välillä, sekä 8,1 senttiä koskettimien A5 ja C8 välillä. Ylemmillä koskettimilla oleva suurempi ero johtuu siitä, että kielien virettä on vaikeampi kuulla näillä koskettimilla. fi
dc.format.extent 51+7
dc.format.mimetype application/pdf en
dc.language.iso en en
dc.title Signal Processing in a Semi-Automatic Piano Tuning System en
dc.title Puoliautomaattisen pianonviritysjärjestelmän signaalinkäsittely fi
dc.type G2 Pro gradu, diplomityö fi
dc.contributor.school Sähkötekniikan korkeakoulu fi
dc.subject.keyword acoustic signal processing en
dc.subject.keyword audio systems en
dc.subject.keyword automatic control en
dc.subject.keyword music en
dc.subject.keyword spectral analysis en
dc.identifier.urn URN:NBN:fi:aalto-201903172337
dc.programme.major Acoustics and Audio Technology fi
dc.programme.mcode ELEC3030 fi
dc.type.ontasot Master's thesis en
dc.type.ontasot Diplomityö fi
dc.contributor.supervisor Välimäki, Vesa
dc.programme CCIS - Master’s Programme in Computer, Communication and Information Sciences (TS2013) fi
dc.location P1 fi
local.aalto.electroniconly yes
local.aalto.openaccess yes


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse