The Arranger: Työkalu reaaliaikaiseen orkestrointiin ja mobiililaitenuotinnukseen

This thesis describes the design and implementation of a software tool for real-time orchestration and notation. The Arranger system orchestrates chords and pitch sets for various kinds of ensembles, and subsequently displays the notation in real-time on mobile devices such as smartphones and tablets. The system can be used in situations where the musical material is to be created, orchestrated and played during the performance. Although interest in real-time notation has grown in the 21st century, the combination with automatic orchestration is still rare. This thesis aims to facilitate the use of real-time notation in improvisatory situations, thereby clearing the path for new ways of making music. The goal was to design and implement a tool that would allow the making and performing of music to be central, instead of technology. Therefore, the focus was on creating a tool that is automated but also easy to use, cost-effective and reliable. An additional consideration was the straightforward use of mobile devices. The system was coded and tested in the Max programming environment. The design of the orchestration algorithm was the most essential part of the system implementation because there are no existing algorithms or ready-made tools available for this purpose. However, available notation-rendering tools were compared and utilized to implement the real-time notation. In addition, an optional interface was implemented to allow controlling the system on the Apple iPad. The results indicate that it is possible to create a tool that orchestrates and notates input in real-time on mobile devices. With automation, a simple input can be transformed into a rich ensemble sound played by a number of musicians. The system is not genre-specific but it can be applied to many musical genres. The orchestration algorithm can be developed separately from the notation to expand its usage towards contemporary music production.Tässä opinnäytetyössä kuvataan, kuinka reaaliaikaiseen orkestrointiin ja nuotinnukseen tarkoitettu työkalu on suunniteltu ja toteutettu. The Arranger -niminen järjestelmä orkestroi sointuja ja säveljoukkoja erityyppisille kokoonpanoille ja tämän jälkeen näyttää nuotit reaaliaikaisesti mobiililaitteilla kuten älypuhelimilla tai tableteilla. Järjestelmää voidaan käyttää sellaisissa tilanteissa, joissa musiikillista materiaalia halutaan luoda, orkestroida ja soittaa esityksen aikana. Vaikka kiinnostus reaaliaikaista nuotinnusta kohtaan onkin kasvanut 2000-luvulla, sen yhdistäminen automaattiseen orkestrointiin on kuitenkin edelleen harvinaista. Tämän työn tarkoituksena on helpottaa reaaliaikaisen notaation käyttöä improvisatorisissa tilanteissa ja sitä kautta avata väyliä uusille musiikin tekemisen tavoille. Työkalun suunnittelun ja toteutuksen tavoitteena oli luoda apuväline, jonka keskiössä on musiikin tekeminen ja esittäminen eikä teknologia. Siksi työkalun suunnittelussa keskityttiin automaatioon ja otettiin lisäksi huomioon helppokäyttöisyys, kustannustehokkuus ja luotettavuus. Suunnittelussa pyrittiin myös mobiililaitteiden suoraviivaiseen käyttöön. Järjestelmä ohjelmoitiin ja testattiin Max-ohjelmointiympäristössä. Keskeisintä järjestelmän toteutuksessa oli automaattisen orkestrointialgoritmin suunnittelu, sillä käyttötarkoituksen mukaisia algoritmeja tai valmiita työkaluja ei ole olemassa. Sen sijaan reaaliaikaisessa nuotinnuksessa hyödynnettiin ja vertailtiin saatavilla olevia monipuolisia nuotinnustyökaluja. Näiden lisäksi toteutettiin valinnainen käyttöliittymä, jonka avulla järjestelmää voidaan tarvittaessa ohjata Apple iPadillä. Tulokset osoittavat, että on mahdollista luoda työkalu, jonka avulla syöte orkestroidaan ja näytetään reaaliaikaisesti nuotinnuksena mobiililaitteilla. Automaation avulla yksinkertainen syöte voidaan muuntaa useiden muusikoiden soittamaksi rikkaaksi yhteissoinniksi. Järjestelmä ei ole tyylisidonnainen, vaan sitä voidaan soveltaa monissa eri musiikkityyleissä. Orkestrointialgoritmia voidaan kehittää edelleen irrallaan nuotinnuksesta, jolloin sen käyttömahdollisuuksia voidaan suunnata myös nykyaikaiseen musiikkituotantoon