什么是音樂(lè)物聯(lián)網(wǎng)，它要面臨的挑戰(zhàn)及解決方案

（文章來(lái)源：千家網(wǎng)）

一把智能吉他、振動(dòng)的可穿戴節(jié)拍器、一個(gè)LED腕帶,可響應(yīng)您的音樂(lè)會(huì)體驗(yàn)。這都是被稱為音樂(lè)物聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展的運(yùn)動(dòng)的一部分。當(dāng)今互聯(lián)世界中的大多數(shù)人都非常清楚物聯(lián)網(wǎng)(IoT)這個(gè)術(shù)語(yǔ)。但是音樂(lè)物聯(lián)網(wǎng)又如何呢?根據(jù)盧卡·特切特(Luca Turchet)等研究音樂(lè)物聯(lián)網(wǎng)的研究人員稱,音樂(lè)物(MusT)是“一種能夠感知和交換數(shù)據(jù)以達(dá)到音樂(lè)目的的計(jì)算設(shè)備”。

音樂(lè)物聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)在許多應(yīng)用中,包括具有VR體驗(yàn),聽(tīng)眾參與、觸覺(jué)設(shè)備和智能演播室制作的增強(qiáng)和沉浸式音樂(lè)會(huì)。這些IoMusT體驗(yàn)吸引了全世界的藝術(shù)家和觀眾。例如,在泰勒·斯威夫特的1989年專輯巡回演唱會(huì)中,2015年,歌迷進(jìn)入場(chǎng)館后獲得了LED手鐲。這些手鏈由PixMob設(shè)計(jì),包括紅外發(fā)射器和RFID芯片,可同步到音樂(lè)會(huì)體驗(yàn)的感官方面:手鐲與音樂(lè)會(huì)演奏者的音樂(lè),燈光和動(dòng)作同步點(diǎn)亮,以提供更身臨其境的體驗(yàn)。

音樂(lè)設(shè)備是具有感測(cè)、驅(qū)動(dòng)、連接和軟件功能的設(shè)備,藝術(shù)家或觀眾均可使用。 音樂(lè)設(shè)備可以包括智能樂(lè)器、可穿戴的觸覺(jué)音樂(lè)、網(wǎng)絡(luò)揚(yáng)聲器系統(tǒng)和智能調(diào)音臺(tái)。市場(chǎng)上有許多這樣的設(shè)備,例如Elk Audio的Sensus Smart Guitar,這是一種增強(qiáng)了無(wú)線傳感器和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的吉他。它重現(xiàn)了原聲樂(lè)器所經(jīng)歷的自然低音振動(dòng),并通過(guò)數(shù)字齒輪將其轉(zhuǎn)化。

音樂(lè)家的另一種設(shè)備是稱為Soundbrenner的可穿戴設(shè)備,該設(shè)備可作為節(jié)拍器在演奏者的手腕上振動(dòng),同時(shí)還可以用作接觸式調(diào)諧器和分貝檢測(cè)(dB meter)。然后,當(dāng)然還有無(wú)處不在的智能音箱,例如Amazon Alexa和Google Home,它允許用戶將音樂(lè)投射到通過(guò)同一Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)連接的設(shè)備上。

IoMusT支持本地和遠(yuǎn)程通信中的有線和無(wú)線通信,例如,以促進(jìn)本地和遠(yuǎn)程音樂(lè)會(huì)體驗(yàn)。 IoMusT設(shè)備通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議進(jìn)行連接,以確保不同接口層和音樂(lè)設(shè)備之間的互操作性和兼容性。Elk Audio說(shuō),Sensus吉他是第一款智能吉他,它允許用戶添加任何數(shù)量的調(diào)制和效果而無(wú)需額外的放大器,配件或計(jì)算機(jī)。但是,連接性的主要挑戰(zhàn)涉及實(shí)時(shí)應(yīng)用。為了獲得高質(zhì)量的音頻,IoMusT生態(tài)系統(tǒng)要求低延遲,高可靠性和緊密同步。

可以使用Web工具和API為IoMusT構(gòu)建和定制更多的交互式體驗(yàn),從而為藝術(shù)家、制作人和觀眾提供有意義的體驗(yàn)。例如,讓用戶連接到智能樂(lè)器將允許粉絲跟隨音樂(lè)家的演奏方式。這可能會(huì)擴(kuò)展到使用IoMusT設(shè)備將觀眾直接參與音樂(lè)會(huì)的過(guò)程,從而將內(nèi)容從音樂(lè)家的智能樂(lè)器傳遞到觀眾成員的智能手機(jī),反之亦然。

當(dāng)Eventbrite收購(gòu)RFID芯片制造商Scintilla Technologies來(lái)設(shè)計(jì)“可穿戴票”時(shí),這種應(yīng)用便出現(xiàn)了,當(dāng)可穿戴者通過(guò)RFID天線下方時(shí),它們將迅速獲得批準(zhǔn)。那些學(xué)習(xí)演奏音樂(lè)的人也可以從連接到IoMusT的電子學(xué)習(xí)平臺(tái)中受益,該平臺(tái)可以收集和分析有關(guān)學(xué)生演奏方式的數(shù)據(jù)。

正如盧卡·圖切特(Luca Turchet)等研究人員所言,IoMusT生態(tài)系統(tǒng)與任何其他IoT設(shè)備一樣面臨許多相同的挑戰(zhàn)和解決方案,但是由于IoMusT對(duì)同步性、設(shè)備兼容性和某些設(shè)計(jì)約束的依賴,這些限制中的一些更為夸張。IoMusT設(shè)備的設(shè)計(jì)人員面臨著整個(gè)系統(tǒng)中的電池和能耗問(wèn)題。設(shè)計(jì)人員還可能應(yīng)對(duì)使計(jì)算單元小型化以支持低延遲、感應(yīng)、驅(qū)動(dòng)和RF通信的問(wèn)題。 目前,可穿戴設(shè)備和VR技術(shù)在這方面正在穩(wěn)步發(fā)展。

實(shí)時(shí)音樂(lè)需要通過(guò)有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行可靠的音頻傳輸,關(guān)鍵是低延遲。 實(shí)時(shí)音樂(lè)的需求可能給設(shè)計(jì)人員建立旨在實(shí)現(xiàn)近乎完美傳輸質(zhì)量的通信網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)巨大壓力。為此,IoMusT設(shè)備必須以穩(wěn)定的接收速率傳輸音頻信號(hào),并在兩個(gè)智能設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)令人滿意的同步。通信網(wǎng)絡(luò)可能無(wú)法接收消息,這可能導(dǎo)致抖動(dòng)和數(shù)據(jù)接收錯(cuò)誤。在使用各種時(shí)鐘頻率的設(shè)備的音頻流中,同步成為一個(gè)更大的問(wèn)題。

有兩種方法可以解決此問(wèn)題。解決方案之一是對(duì)通信波形進(jìn)行整形,以便可以通過(guò)同一波傳輸音樂(lè)和同步信息。另一種方法適應(yīng)通信協(xié)議的參數(shù)。邊緣計(jì)算的興起還可以通過(guò)減輕云計(jì)算的負(fù)擔(dān)在減少網(wǎng)絡(luò)延遲方面發(fā)揮重要作用。IoMusT體驗(yàn)的成功還取決于網(wǎng)絡(luò)不同元素之間的兼容性。這種兼容性對(duì)于延遲和通道上的同步信號(hào)傳輸至關(guān)重要。用戶必須與一系列設(shè)備建立通用的通信協(xié)議。

這就要求開(kāi)發(fā)與不同音樂(lè)事物有關(guān)的臨時(shí)協(xié)議和交換格式。設(shè)計(jì)人員還可能專門(mén)為IoMusT終端應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)單獨(dú)的API。另一個(gè)方面將涉及定義用于存儲(chǔ)音樂(lè)文件的新格式。IoMusT有望帶來(lái)更身臨其境的音樂(lè)表演。它使用戶可以輕松共享數(shù)據(jù),以進(jìn)行音頻制作,電子學(xué)習(xí)和音樂(lè)設(shè)計(jì)。

IoMusT產(chǎn)生了許多新交互,用于表達(dá)音樂(lè),聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程音樂(lè)表演以及通過(guò)人機(jī)交互和人工智能開(kāi)發(fā)靈感藝術(shù)。盡管物聯(lián)網(wǎng)這一分支的設(shè)計(jì)人員必須面對(duì)低延遲,同步和標(biāo)準(zhǔn)化的問(wèn)題,但針對(duì)這些障礙的解決方案必將打開(kāi)更多有趣且富有創(chuàng)意的音樂(lè)表達(dá)方式。
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