เทคโนโลยีดนตรีครอบคลุมถึงเครื่องมือทางเทคโนโลยี อุปกรณ์ และซอฟต์แวร์ทั้งหมดที่ใช้ในการสร้างสรรค์ การแสดง การบันทึก และการจัดจำหน่ายเพลง มีการพัฒนาอย่างมาก ตั้งแต่เครื่องดนตรีโบราณไปจนถึงแพลตฟอร์มดิจิทัลสมัยใหม่ การเปลี่ยนแปลงวิธีที่เราผลิตและบริโภคดนตรี
วิวัฒนาการของเทคโนโลยีดนตรีสามารถย้อนกลับไปถึงเครื่องดนตรีในยุคแรกๆ เช่น ขลุ่ยที่ทำจากกระดูกนก และกลองที่ทำจากหนังสัตว์ ศตวรรษที่ 18 และ 19 ได้มีการคิดค้นสิ่งประดิษฐ์ทางกล เช่น เครื่องเมตรอนอม ซึ่งช่วยให้นักดนตรีรักษาจังหวะให้คงที่ ศตวรรษที่ 20 เป็นการปฏิวัติด้วยการประดิษฐ์เครื่องเล่นแผ่นเสียง วิทยุ กีตาร์ไฟฟ้า ซินธิไซเซอร์ และการพัฒนาการผลิตดนตรีโดยใช้คอมพิวเตอร์
การทำความเข้าใจเทคโนโลยีดนตรีต้องอาศัยความรู้พื้นฐานด้านเสียง เสียงเป็นคลื่นที่เดินทางผ่านอากาศ น้ำ หรือของแข็ง และสามารถระบุลักษณะเฉพาะได้ด้วยความยาวคลื่น ( \(\lambda\) ) ความถี่ ( \(f\) ) แอมพลิจูด และความเร็ว ( \(v\) ) ระดับเสียงถูกกำหนดโดยความถี่ซึ่งวัดเป็นเฮิรตซ์ (Hz) และความดังของเสียงนั้นสัมพันธ์กับแอมพลิจูด ความเร็วของเสียงในอากาศที่อุณหภูมิห้องอยู่ที่ประมาณ 343 เมตรต่อวินาที (m/s)
สมการของความเร็วของเสียงคือ \(v = \lambda \times f\) โดยที่ \(v\) คือความเร็ว \(\lambda\) คือความยาวคลื่น และ \(f\) คือความถี่
ดนตรีอิเล็กทรอนิกส์ใช้เครื่องดนตรีอิเล็กทรอนิกส์และเทคนิคการผลิตเพลงที่ใช้เทคโนโลยี ซินธิไซเซอร์มีความสำคัญในดนตรีอิเล็กทรอนิกส์ โดยสามารถสร้างเสียงได้หลากหลายโดยการควบคุมรูปคลื่น ความถี่ แอมพลิจูด และเสียงต่ำ
ตัวอย่างง่ายๆ คือคลื่นไซน์ ซึ่งแสดงโดย \(y(t) = A \sin(2\pi ft + \phi)\) โดยที่ \(A\) คือแอมพลิจูด \(f\) คือความถี่ \(t\) คือเวลา และ \(\phi\) คือมุมเฟส ด้วยการเปลี่ยนพารามิเตอร์เหล่านี้ ซินธิไซเซอร์สามารถสร้างโทนเสียงที่แตกต่างกันได้
กระบวนการบันทึกเกี่ยวข้องกับการจับคลื่นเสียงผ่านไมโครโฟน แปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า จากนั้นจึงจัดเก็บสัญญาณนี้ไว้ในสื่อ การผลิตเพลงสมัยใหม่ใช้ Digital Audio Workstations (DAW) ซึ่งเป็นแพลตฟอร์มซอฟต์แวร์สำหรับการบันทึก ตัดต่อ มิกซ์ และมาสเตอร์แทร็ก
DAW ใช้อัลกอริธึมการประมวลผลสัญญาณดิจิทัล (DSP) เพื่อจัดการเสียง ตัวอย่างเช่น อีควอไลเซอร์จะปรับความสมดุลของความถี่ คอมเพรสเซอร์จะควบคุมช่วงไดนามิก และเสียงรีเวิร์บจะจำลองสภาพแวดล้อมทางเสียง
Musical Instrument Digital Interface (MIDI) เป็นมาตรฐานทางเทคนิคที่อธิบายโปรโตคอล อินเทอร์เฟซดิจิทัล และตัวเชื่อมต่อสำหรับการเชื่อมต่อเครื่องดนตรีอิเล็กทรอนิกส์ คอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์เสียงอื่นๆ สำหรับการเล่น การแก้ไข และการบันทึกเพลง ข้อความ MIDI มีข้อมูลเกี่ยวกับโน้ต (เช่น ระดับเสียงและระยะเวลา) แต่ไม่มีเสียง ทำให้สามารถควบคุมเครื่องดนตรีดิจิทัลได้อย่างยืดหยุ่น
ตัวอย่างของโครงสร้างข้อความ MIDI สำหรับเหตุการณ์บันทึก (ซึ่งเป็นสัญญาณการเริ่มต้นของบันทึกที่กำลังเล่น) สามารถแสดงเป็น \[ [สถานะ หมายเหตุ\ หมายเลข ความเร็ว] \] โดยที่ไบต์สถานะจะกำหนดประเภทข้อความ , หมายเลขโน้ต จะระบุระดับเสียงสูงต่ำ และความเร็วคือความเข้มของโน้ต
อินเทอร์เน็ตได้เปลี่ยนแปลงวิธีที่เราเข้าถึงและเผยแพร่เพลงไปอย่างมาก บริการสตรีมเพลง เช่น Spotify, Apple Music และ SoundCloud ใช้อัลกอริธึมการบีบอัดเพื่อลดขนาดไฟล์เสียงดิจิทัล ทำให้สามารถสตรีมเพลงคุณภาพสูงผ่านอินเทอร์เน็ตได้อย่างมีประสิทธิภาพ รูปแบบการบีบอัดเสียงที่พบบ่อยที่สุดคือ MP3 ซึ่งใช้การเข้ารหัสการรับรู้และแบบจำลองทางจิตเพื่อลบส่วนประกอบที่ไม่ได้ยินของเสียง ซึ่งจะช่วยลดขนาดไฟล์ลงอย่างมากโดยไม่ส่งผลกระทบอย่างชัดเจนต่อคุณภาพการรับรู้
อัลกอริธึมการบีบอัด MP3 จะประมาณการแปลงฟูริเยร์เพื่อแปลงคลื่นเสียงจากโดเมนเวลาไปเป็นโดเมนความถี่ จากนั้นจะเลือกเอาความถี่ออกตามการปิดบังการได้ยิน นิพจน์พื้นฐานสำหรับการแปลงฟูริเยร์คือ \(X(\omega) = \int_{-\infty}^{\infty} x(t)e^{-j\omega t} dt\) โดยที่ \(x(t)\) คือสัญญาณโดเมนเวลา และ \(X(\omega)\) คือตัวแทนโดเมนความถี่
ความก้าวหน้าด้านปัญญาประดิษฐ์ (AI) และการเรียนรู้ของเครื่องกำลังกำหนดอนาคตของเทคโนโลยีดนตรี อัลกอริธึม AI สามารถแต่งเพลง สร้างเสียงเครื่องดนตรีที่สมจริง และแม้แต่แสดงดนตรีในรูปแบบของผู้แต่งหรือแนวเพลงที่เฉพาะเจาะจง นอกจากนี้ Virtual Reality (VR) และ Augmented Reality (AR) ยังนำเสนอวิธีใหม่ๆ ในการสัมผัสและโต้ตอบกับดนตรีอีกด้วย
ผลกระทบของเทคโนโลยีที่มีต่อดนตรีนั้นลึกซึ้งและมีการพัฒนาอยู่ตลอดเวลา ไม่เพียงแต่กำหนดวิธีการผลิตและการบริโภคดนตรีเท่านั้น แต่ยังมีอิทธิพลต่อความคิดสร้างสรรค์และนวัตกรรมทางดนตรีอีกด้วย
