IIT Kanpur Smart Virtual Orchestra: भारतीय प्रौद्योगिकी संस्थान कानपुर के शोधकर्ताओं ने सेंसर आधारित स्मार्ट वर्चुअल ऑर्केस्ट्रा सिस्टम विकसित किया है, जो उंगलियों की टैपिंग और अन्य प्राकृतिक इशारों को पहचानकर रियल टाइम में संगीत की ताल और वाद्य संगत को नियंत्रित कर सकता है। इस तकनीक को Indian Patent No. 568275 मिला है और इसका Technology Readiness Level (TRL)-5 है।

Edutechbharat.com- Kanpur। संगीत शिक्षा, व्यक्तिगत अभ्यास और लाइव म्यूजिक परफॉर्मेंस में डिजिटल तकनीक के इस्तेमाल की दिशा में IIT Kanpur के शोधकर्ताओं ने एक नई सेंसर आधारित प्रणाली विकसित की है। Smart Virtual Orchestra नाम की यह तकनीक संगीतकार के सामान्य शारीरिक इशारों, खासकर उंगलियों की टैपिंग, को डिजिटल इनपुट में बदलकर उसके अनुरूप रियल टाइम में ताल-वाद्य संगत तैयार करती है।
इस तकनीक का उद्देश्य ऐसा डिजिटल संगीत सिस्टम तैयार करना है, जिसे संचालित करने के लिए संगीतकार को पारंपरिक कंप्यूटर इंटरफेस या जटिल नियंत्रण उपकरणों की आवश्यकता न पड़े। सेंसर से प्राप्त संकेतों के आधार पर संगत की गति और संरचना को संगीतकार के इनपुट के अनुरूप बदला जा सकता है।

टैपिंग से पहचानेगा बीट और टेम्पो
Smart Virtual Orchestra System में सेंसरयुक्त पोर्टेबल हार्डवेयर का इस्तेमाल किया गया है। संगीतकार उंगलियों से टैप करके बीट या टेम्पो का संकेत देता है। सेंसर इस गतिविधि को पहचानकर सिस्टम तक इनपुट पहुंचाता है। इसके बाद डिजिटल मॉडल उस संकेत के आधार पर उपयुक्त संगीत संगत तैयार करता है।
रियल टाइम प्रोसेसिंग इस सिस्टम की महत्वपूर्ण विशेषता है। इसका डिजाइन संगीतकार के इनपुट और तैयार होने वाली संगत के बीच विलंब को कम रखने के उद्देश्य से किया गया है, जिससे गायन या वादन के दौरान तालमेल बना रहे।

FSM और LTI फिल्टर से तैयार होती है डिजिटल संगत

तकनीक के विकास में Finite State Machine (FSM) आधारित मॉडलिंग का उपयोग किया गया है। FSM के माध्यम से संगीत की अलग-अलग अवस्थाओं और उनके बीच होने वाले बदलावों को मॉडल किया जाता है। इससे सिस्टम निर्धारित संगीत संरचना के अनुसार संगत को नियंत्रित कर सकता है।
ऑडियो निर्माण और सिग्नल प्रोसेसिंग के लिए Linear Time-Invariant (LTI) फिल्टर का इस्तेमाल किया गया है। सेंसर से मिलने वाले इनपुट और ऑडियो प्रोसेसिंग को एक साथ काम करने के लिए डिजाइन किया गया है, जिससे रियल टाइम संगीत संगत संभव हो सके।

वादक की तरह बदलाव के लिए स्टोकेस्टिक मॉडल

भारतीय संगीत में संगत के दौरान कलाकार एक ही पैटर्न को लगातार नहीं दोहराता। ताल और प्रस्तुति के अनुसार छोटे-छोटे बदलाव और इम्प्रोवाइजेशन होते रहते हैं। IIT कानपुर की इस तकनीक में इस तरह की विविधता को मॉडल करने के लिए स्टोकेस्टिक यानी संभाव्यता आधारित तकनीकों का इस्तेमाल किया गया है।

इससे सिस्टम की संगत में नियंत्रित बदलाव संभव होते हैं और डिजिटल आउटपुट अधिक गतिशील बनाया जा सकता है। यह पहल खास तौर पर उन परिस्थितियों में उपयोगी हो सकती है, जहां हर समय किसी मानवीय संगतकार की उपलब्धता संभव नहीं होती।

Music Education और Self-Practice में उपयोग

IIT Kanpur Smart Virtual Orchestra का एक महत्वपूर्ण संभावित उपयोग संगीत शिक्षा में है। संगीत विद्यार्थी घर पर अकेले अभ्यास करते समय डिजिटल संगत का इस्तेमाल कर सकते हैं। इससे उन्हें ताल और टेम्पो के साथ रियाज करने में मदद मिल सकती है।
इसी तरह ऑनलाइन म्यूजिक टीचिंग प्लेटफॉर्म और संस्थागत संगीत प्रशिक्षण में भी इस तकनीक का इस्तेमाल किया जा सकता है। शिक्षक विद्यार्थियों को रियल टाइम संगत के साथ अभ्यास करा सकते हैं, जबकि विद्यार्थी व्यक्तिगत अभ्यास के दौरान सिस्टम का उपयोग कर सकते हैं।

Live Music Performance में भी संभावित उपयोग

तकनीक को केवल संगीत सीखने तक सीमित नहीं रखा गया है। लाइव परफॉर्मेंस के दौरान भी संगीतकार इशारों के माध्यम से डिजिटल संगत को नियंत्रित कर सकता है। इससे कलाकार को ताल, गति और संगत की संरचना पर अतिरिक्त रियल टाइम नियंत्रण मिल सकता है।

शुरुआती स्तर पर सिस्टम का परीक्षण तबला, हारमोनियम और अन्य ताल-वाद्य आधारित संगत के साथ किया गया है। भविष्य में अलग-अलग संगीत शैलियों और अधिक वाद्य संरचनाओं के साथ इसके विस्तार की संभावना है।

IIT Kanpur Researchers ने विकसित की तकनीक

इस Smart Virtual Orchestra Technology को IIT कानपुर के इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग विभाग के डॉ. विपुल अरोड़ा और शोधकर्ता हिमांशु जिंदल ने विकसित किया है। तकनीक को Indian Patent No. 568275 प्रदान किया गया है।
वर्तमान में इसका Technology Readiness Level 5 है, जिसका अर्थ है कि तकनीक के प्रमुख घटकों और प्रणाली का प्रासंगिक वातावरण के करीब परीक्षण स्तर तक प्रदर्शन किया जा चुका है। आगे के विकास के साथ इसके व्यावसायिक और व्यापक उपयोग की संभावनाओं का आकलन किया जा सकता है।

Smart Virtual Orchestra के प्रमुख उपयोग

संगीत विद्यार्थियों के लिए self-practice और digital music practice
ऑनलाइन और संस्थागत music education
रियल टाइम ताल और वाद्य संगत
लाइव म्यूजिक परफॉर्मेंस में gesture-based control
संगीतकार के इशारों से tempo और accompaniment नियंत्रण
कम लागत और पोर्टेबल डिजिटल संगीत प्रणाली
संगीत में computational modeling और real-time improvisation