Azərbaycanca AzərbaycancaБеларускі БеларускіDansk DanskDeutsch DeutschEspañola EspañolaFrançais FrançaisIndonesia IndonesiaItaliana Italiana日本語 日本語Қазақ ҚазақLietuvos LietuvosNederlands NederlandsPortuguês PortuguêsРусский Русскийසිංහල සිංහලแบบไทย แบบไทยTürkçe TürkçeУкраїнська Українська中國人 中國人United State United StateAfrikaans Afrikaans
Підтримка
www.wikidata.uk-ua.nina.az

Фізи чне моделюва ння зву ку сукупність методів синтезу звуку в яких форма хвилі генерованого звуку обчислюється за допо

Фізичне моделювання звуку

Фізичне моделювання звуку

Фізи́чне моделюва́ння зву́ку — сукупність методів синтезу звуку, в яких форма хвилі генерованого звуку обчислюється за допомогою математичної моделі, що складається з набору рівнянь і алгоритмів для симуляції фізичного джерела звуку, зазвичай музичного інструменту. Така модель складається з законів фізики (можливо спрощених), які визначають спосіб отримання звуку, і зазвичай містять кілька параметрів, одні з яких описують фізичні властивості матеріалів і розміри інструмента, інші — змінюються з часом і описують взаємодію виконавця з інструментом (техніку виконання).

Наприклад, для моделювання звуку барабана, потрібна формула, що описує передачу енергії від барабанної палички до двовимірної мембрані. Далі, властивості мембрани (розподіл маси, жорсткість тощо), резонування звуку в циліндричному корпусі барабана, граничні умови (пружний удар мембрани про корпус барабана) регулюють рух мембрани в часі і визначають підсумкову форму звукової хвилі.

Схожі стадії моделювання будуть і для таких інструментів, як скрипка, хоча початкове збудження системи в цьому випадку буде регулюватися характером ковзання смичка по струні, шириною смичка, резонансом та демпфіруванням струн, передачею вібрацій струни через міст, і, нарешті, резонансом корпусу скрипки.

Хоча фізичне моделювання не було новим напрямком в акустиці і синтезі, а метод кінцевих різниць використовувався для вирішення хвильового рівняння Гіллером і Руїсом в 1971 році, даний метод не був широко поширений аж до винаходу алгоритму Карплуса-Стронга. Потім алгоритм був поліпшений і узагальнений Джуліусом О. Смітом до обчислювально ефективного методу цифрового хвилеводу, що призвело до потужного розвитку цифрової обробки сигналів наприкінці 1980-х і до здешевлення комерційних реалізацій.

«Yamaha» підписала контракт зі Стенфордським університетом у 1989 для спільної розробки методу цифрових хвилеводів, і з тих пір більшість патентів в цій області належать їм.

Першим комерційно доступним синтезатором з реалізацією фізичного моделювання звуку став Yamaha VL1, випущений в 1994 році.

У той час, як ефективність методом синтезу цифрових хвилеводом зробила фізичне моделювання доступним для звичайного апаратного забезпечення для обробки сигналів, реалістична емуляція фізичних інструментів часто вимагає використання нелінійних елементів. У цих випадках цифрові хвилеводи часто поєднують з методом скінченних різниць у часовій області, методом кінцевих елементів або цифровими хвильовими фільтрами, збільшуючи таким чином обчислювальну складність моделі.

Технології фізичного моделювання звуку

Приклади методів фізичного моделювання звуку:

  • Алгоритм Карплуса-Стронга
  • Цифровий хвилевід
  • Фізичні мережі взаємодіючих мас
  • Формантний синтез

Віртуальні інструменти

  • Tension, Electric, Collision, Corpus — входять до складу Ableton Live Suite
  • Ultrabeat, EVP88, EVB3, EVD6, Sculpture — входять до складу Logic Pro
  • Native Instruments Reaktor
  • Cycling '74 * ChucK (ModalBar, Brass, Bowed, Flute, Mandolin, Sitar, Schüttler і інші модулі фізичної генерації звуку)
  • SuperCollider
  • (IRCAM) Modalys
  • Modartt Pianoteq — піаніно
  • AAS String Studio VS-2 — гітари, бас-гітари, арфи, смичкові та ударні інструменти
  • AAS Chromaphone
  • AAS Tassman — модульна середовище фізичного синтезу звуку
  • Arturia BRASS — труба, тромбон і саксофон
  • Keolab Spicy Guitar — акустичні гітари
  • Kong Drum Designer — у складі Propellerhead Reason — барабани
  • Yamaha S-YXG100 + VL і S-YXG1000 + PolyVL (другий випускався тільки в Японії). Дані інструменти були в основному програмними еквівалентами апаратних MIDI-синтезаторів карт DS-XG / чипсетів YMF, згаданих в наступній секції. PolyVL мав восьмиголосну поліфонію для фізичного моделювання, в той час як VL (і всі апаратні синтезатори Yamaha VL) мали лише один голос (оригінальний VL-1 мав два голоси). Оскільки для підтримки VL на чипсетах DX-XG потрібні драйвери .VxD, синтезатор працював тільки на не-версіях Windows NT (9# і ME), і не працював на NT, 2000, XP і наступних. Yamaha з тих пір припинила виробництво даних синтезаторів.
  • Image-Line Sakura
  • Madrona Labs Kaivo

Апаратні синтезатори

  • Korg OASYS і Korg Kronos — STR-1 Plucked string
  • Korg OASYS PCI
  • Korg Prophecy
  • Korg SOLO-TRI (плата розширення для Trinity з рушієм синтезу Prophecy)
  • Korg Z1
  • Korg MOSS-TRI (плата розширення для Trinity з рушієм синтезу Z1) і EXB-MOSS (пультитембральна плата розширення для Triton і робочої станції KARMA з рушієм синтезу Z1)
  • Yamaha VL1, VP1 і VL7
  • Yamaha VL70m, PLG-100VL і 150VL (VL70m у вигляді підключається карти, яку можливо встановити в кілька моделей клавіатур Yamaha, модулі тони і високоякісна MIDI-карта для персонального комп'ютера SW1000XG)
  • Yamaha EX5, EX5R
  • Technics WSA1/WSA1R
  • Clavia Nord Modular G2
  • Alesis Fusion
  • Roland V-Piano
  • Pianoid
  • Physis Unico
  • Physis Piano (вироблено в Італії, сенсорний інтерфейс)
  • Hartmann Neuron і Neuron VS
  • Mungo p0 p0 (перкусійний модуль Eurorack)
  • Mutable Instruments Elements [1] (модуль Eurorack)
  • KeyboardPartner HX3 HX3 Hammond synthesizer (також відомий як «HOAX» — Hammond On A Xilinx chip).

Примітки

  1. Vicinanza, D: Astra Project. http://www.astraproject.org/project.html [ 4 листопада 2013 у Wayback Machine.], 2007.
  2. Johnstone, B: Wave of the Future. http://www.harmony-central.com/Computer/synth-history.html [ 2012-04-18 у Wayback Machine.], 1993.
  3. Wood, S G: Objective Test Methods for Waveguide Audio Synthesis.
  4. The NESS project http://www.ness.music.ed.ac.uk
  5. C. Webb and S. Bilbao, «On the limits of real-time physical modelling synthesis with a modular environment» http://www.physicalaudio.co.uk
На цю статтю не посилаються інші статті Вікіпедії.
Будь ласка розставте посилання відповідно до .

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет

Fizi chne modelyuva nnya zvu ku sukupnist metodiv sintezu zvuku v yakih forma hvili generovanogo zvuku obchislyuyetsya za dopomogoyu matematichnoyi modeli sho skladayetsya z naboru rivnyan i algoritmiv dlya simulyaciyi fizichnogo dzherela zvuku zazvichaj muzichnogo instrumentu Taka model skladayetsya z zakoniv fiziki mozhlivo sproshenih yaki viznachayut sposib otrimannya zvuku i zazvichaj mistyat kilka parametriv odni z yakih opisuyut fizichni vlastivosti materialiv i rozmiri instrumenta inshi zminyuyutsya z chasom i opisuyut vzayemodiyu vikonavcya z instrumentom tehniku vikonannya Napriklad dlya modelyuvannya zvuku barabana potribna formula sho opisuye peredachu energiyi vid barabannoyi palichki do dvovimirnoyi membrani Dali vlastivosti membrani rozpodil masi zhorstkist tosho rezonuvannya zvuku v cilindrichnomu korpusi barabana granichni umovi pruzhnij udar membrani pro korpus barabana regulyuyut ruh membrani v chasi i viznachayut pidsumkovu formu zvukovoyi hvili Shozhi stadiyi modelyuvannya budut i dlya takih instrumentiv yak skripka hocha pochatkove zbudzhennya sistemi v comu vipadku bude regulyuvatisya harakterom kovzannya smichka po struni shirinoyu smichka rezonansom ta dempfiruvannyam strun peredacheyu vibracij struni cherez mist i nareshti rezonansom korpusu skripki Hocha fizichne modelyuvannya ne bulo novim napryamkom v akustici i sintezi a metod kincevih riznic vikoristovuvavsya dlya virishennya hvilovogo rivnyannya Gillerom i Ruyisom v 1971 roci danij metod ne buv shiroko poshirenij azh do vinahodu algoritmu Karplusa Stronga Potim algoritm buv polipshenij i uzagalnenij Dzhuliusom O Smitom do obchislyuvalno efektivnogo metodu cifrovogo hvilevodu sho prizvelo do potuzhnogo rozvitku cifrovoyi obrobki signaliv naprikinci 1980 h i do zdeshevlennya komercijnih realizacij Yamaha pidpisala kontrakt zi Stenfordskim universitetom u 1989 dlya spilnoyi rozrobki metodu cifrovih hvilevodiv i z tih pir bilshist patentiv v cij oblasti nalezhat yim Pershim komercijno dostupnim sintezatorom z realizaciyeyu fizichnogo modelyuvannya zvuku stav Yamaha VL1 vipushenij v 1994 roci U toj chas yak efektivnist metodom sintezu cifrovih hvilevodom zrobila fizichne modelyuvannya dostupnim dlya zvichajnogo aparatnogo zabezpechennya dlya obrobki signaliv realistichna emulyaciya fizichnih instrumentiv chasto vimagaye vikoristannya nelinijnih elementiv U cih vipadkah cifrovi hvilevodi chasto poyednuyut z metodom skinchennih riznic u chasovij oblasti metodom kincevih elementiv abo cifrovimi hvilovimi filtrami zbilshuyuchi takim chinom obchislyuvalnu skladnist modeli Tehnologiyi fizichnogo modelyuvannya zvukuPrikladi metodiv fizichnogo modelyuvannya zvuku Algoritm Karplusa Stronga Cifrovij hvilevid Fizichni merezhi vzayemodiyuchih mas Formantnij sintezVirtualni instrumentiTension Electric Collision Corpus vhodyat do skladu Ableton Live Suite Ultrabeat EVP88 EVB3 EVD6 Sculpture vhodyat do skladu Logic Pro Native Instruments Reaktor Cycling 74 ChucK ModalBar Brass Bowed Flute Mandolin Sitar Schuttler i inshi moduli fizichnoyi generaciyi zvuku SuperCollider IRCAM Modalys Modartt Pianoteq pianino AAS String Studio VS 2 gitari bas gitari arfi smichkovi ta udarni instrumenti AAS Chromaphone AAS Tassman modulna seredovishe fizichnogo sintezu zvuku Arturia BRASS truba trombon i saksofon Keolab Spicy Guitar akustichni gitari Kong Drum Designer u skladi Propellerhead Reason barabani Yamaha S YXG100 VL i S YXG1000 PolyVL drugij vipuskavsya tilki v Yaponiyi Dani instrumenti buli v osnovnomu programnimi ekvivalentami aparatnih MIDI sintezatoriv kart DS XG chipsetiv YMF zgadanih v nastupnij sekciyi PolyVL mav vosmigolosnu polifoniyu dlya fizichnogo modelyuvannya v toj chas yak VL i vsi aparatni sintezatori Yamaha VL mali lishe odin golos originalnij VL 1 mav dva golosi Oskilki dlya pidtrimki VL na chipsetah DX XG potribni drajveri VxD sintezator pracyuvav tilki na ne versiyah Windows NT 9 i ME i ne pracyuvav na NT 2000 XP i nastupnih Yamaha z tih pir pripinila virobnictvo danih sintezatoriv Image Line Sakura Madrona Labs KaivoAparatni sintezatoriKorg OASYS i Korg Kronos STR 1 Plucked string Korg OASYS PCI Korg Prophecy Korg SOLO TRI plata rozshirennya dlya Trinity z rushiyem sintezu Prophecy Korg Z1 Korg MOSS TRI plata rozshirennya dlya Trinity z rushiyem sintezu Z1 i EXB MOSS pultitembralna plata rozshirennya dlya Triton i robochoyi stanciyi KARMA z rushiyem sintezu Z1 Yamaha VL1 VP1 i VL7 Yamaha VL70m PLG 100VL i 150VL VL70m u viglyadi pidklyuchayetsya karti yaku mozhlivo vstanoviti v kilka modelej klaviatur Yamaha moduli toni i visokoyakisna MIDI karta dlya personalnogo komp yutera SW1000XG Yamaha EX5 EX5R Technics WSA1 WSA1R Clavia Nord Modular G2 Alesis Fusion Roland V Piano Pianoid Physis Unico Physis Piano virobleno v Italiyi sensornij interfejs Hartmann Neuron i Neuron VS Mungo p0 p0 perkusijnij modul Eurorack Mutable Instruments Elements 1 modul Eurorack KeyboardPartner HX3 HX3 Hammond synthesizer takozh vidomij yak HOAX Hammond On A Xilinx chip PrimitkiVicinanza D Astra Project http www astraproject org project html 4 listopada 2013 u Wayback Machine 2007 Johnstone B Wave of the Future http www harmony central com Computer synth history html 2012 04 18 u Wayback Machine 1993 Wood S G Objective Test Methods for Waveguide Audio Synthesis The NESS project http www ness music ed ac uk C Webb and S Bilbao On the limits of real time physical modelling synthesis with a modular environment http www physicalaudio co uk Na cyu stattyu ne posilayutsya inshi statti Vikipediyi Bud laska rozstavte posilannya vidpovidno do prijnyatih rekomendacij

Дата публікації:
Топ