Синтез полосовых волноводов

Синтез полосовых волноводов - это метод синтеза физического моделирования, позволяющий эффективно моделировать звуки объектов с дисперсионным звучанием или объектов с сильно негармоничными резонансными частотами . Его можно использовать для моделирования звука инструментов на основе упругих тел, таких как вибрафон и маримбы стержни , поющие чаши и колокольчики . Его также можно использовать для других инструментов с негармоничными партиями, таких как мембраны или пластинки. Например, имитация барабанов табла и тарелок с помощью этого метода была реализована . Поскольку полосовые волноводы сохраняют динамику системы, можно реализовать сложные нелинейные возбуждения. Этот метод был первоначально изобретен в 1999 году Георгом Эсслем и Перри Куком для синтеза звука смычковых планок вибрафона .

В случае стандартного одномерного волнового уравнения $y_{tt}=c^{2}y_{xx}$ возмущения всех частот распространяются с одинаковой постоянной скоростью $c$. В дисперсных средах скорость распространения возмущений зависит от их частоты и получаем $c(\omega )$ где $\omega$ — частота возмущения. Многие физические системы являются дисперсионными, например, упругие балки, описываемые уравнением балки Эйлера – Бернулли. $y_{tt}=ky_{xxxx}$ где $k$ является материальной константой.

Полосатые волноводы моделируют дисперсионное поведение, разделяя распространение возмущений на частотные диапазоны . Каждая полоса частот моделируется с использованием ограниченной по полосе версии стандартного метода цифровых волноводов . Каждая полоса частот настроена на резонансные частоты моделируемого звучащего объекта, чтобы избежать ошибок дискретизации на доминирующих и слышимых частотах.

Синтез полосового волновода реализован в большинстве доступных библиотек и программ синтеза звука, таких как:

• ПКС
• ЧакК
• pd и Max/MSP через PerCoLate
• РТКмикс
• СуперКоллайдер
• CSound
• Музыка на общем Лиспе

Источники

• Эссль, Георг; Кук, Перри (октябрь 1999 г.). «Полосистые волноводы: к физическому моделированию ударных инструментов со смычковыми стержнями» . Учеб. Международная компьютерная музыкальная конференция (ICMC) . Пекин: Международная ассоциация компьютерной музыки (ICMA). стр. 321–324 . Проверено 20 августа 2007 г.
• Эссль, Георг; Серафин, Стефания ; Кук, Перри ; Смит, Джулиус (2004). «Теория ленточных волноводов и музыкальные приложения ленточных волноводов». Компьютерный музыкальный журнал . 28 (1): 37–63. дои : 10.1162/014892604322970643 .