تصميم أصبحت أداة مهمة لصنع الآلات الموسيقية اليوم. تُستخدم النماذج لالتقاط كيفية تفاعل الأدوات مع بيئاتها و كيف يستجيبون للمعايير الموسيقية المختلفة.
يمكن استخدامه لإنشاء محاكاة واقعية للآلات الموسيقية ولتطوير أدوات جديدة ذات أصوات وميزات مبتكرة.
في هذه المقالة ، سوف نستكشف النمذجة بمزيد من التفصيل ومناقشة إمكانيات استخدامه مع الآلات الموسيقية.
تعريف النمذجة
النمذجة هي تقنية مهمة في إنتاج الآلات الموسيقية. يتضمن استخدام برنامج خاص لإنشاء نموذج افتراضي لأداة تلتقط الخصائص الفيزيائية لأداة في العالم الحقيقي ، مثل الصوت والحجم والشكل والمواد وعملية البناء.
يمكن بعد ذلك استخدام هذا النموذج لتوليد أصوات واقعية تحاكي خصائص النموذج المادي المسجل.
تبدأ عملية النمذجة بالتقاط البيانات من الأداة المادية ، مثل جهازها مستويات ضغط الصوت (SPLs) أو العينات الرقمية. ثم يتم استخدام البيانات لإنشاء تمثيل رياضي أو خوارزمي لسلوك الأداة. يتم استخدام هذا التمثيل الافتراضي كنقطة بداية لإنشاء أنواع مختلفة من النماذج المخصصة التي يمكن معالجتها وتغييرها حسب الرغبة.
يمكن أيضًا برمجة النموذج الرقمي الناتج بميزات إضافية ، مثل تعديل الحجم التلقائي أو تأثيرات التعديل. هذا يجعل من الممكن إنشاء آلات ذات أصوات أكثر تعقيدًا ودقة مما يمكن تحقيقه بخلاف ذلك من العزف على آلة واحدة بمعزل عن أي تأثيرات معالجة مطبقة.
تكنولوجيا النمذجة أصبح متطورًا بشكل متزايد في السنوات الأخيرة ، مما يتيح للموسيقيين تخصيص آلاتهم لتجارب عزف أكثر تخصيصًا. أدت هذه التطورات إلى زيادة القدرة والقدرة على تحمل تكاليف الآلات الموسيقية الحديثة ، مما جعلها في متناول الأشخاص المهتمين باستكشاف أنواع وأنماط موسيقية مختلفة أكثر من أي وقت مضى.
نظرة عامة على تقنية النمذجة
تكنولوجيا النمذجة هو استخدام برامج الكمبيوتر لمحاكاة الأنظمة والعمليات الفيزيائية في العالم الحقيقي ، لتطبيقات مثل النمذجة الصوتية في الآلات الموسيقية.
في هذا السياق ، تشير النمذجة إلى البحث والتطوير المستمر للتقنيات المستخدمة لتكرار الظواهر الصوتية التي تحدث في البيئات المادية بشكل منهجي. يتم إنشاء النماذج من خلال مجموعة من القياسات المادية وتقنيات معالجة الإشارات الرقمية والمعادلات الرياضية. الهدف هو التقاط وإعادة إنتاج سلوك بيئة أو جهاز معين بدقة مع تجنب المصنوعات اليدوية والموارد الحسابية المفرطة.
تستخدم الآلات الموسيقية المجهزة بتقنية النمذجة تقنيات توليف قائمة على المعالج تسمح لها بتقليد نغمات الآلات الصوتية التقليدية ، بالإضافة إلى معالجات التأثيرات المختلفة المستخدمة في استوديوهات التسجيل. اعتمادًا على تطور المصمم ، يمكن أن يختلف توليد النغمة الرقمية من محركات ضبط المعلمات البسيطة نسبيًا (مثل إعدادات المعادل) لمحركات محاكاة معقدة قادرة على تكرار أي صوت طبيعي تقريبًا. يمكن أيضًا دمج النمذجة مع الدوائر التناظرية للحصول على أصوات أكثر تعقيدًا.
أنواع النمذجة
تصميم هي عملية أخذ إشارة صوتية أو كهربائية واستخدامها لتوليد صوت مشابه. إنها تقنية شائعة تستخدم في إنتاج الموسيقى ، وقد أصبحت شائعة بشكل متزايد في السنوات الأخيرة.
هناك أنواع مختلفة من النمذجة تُستخدم في الإنتاج الموسيقي ، ولكل منها فوائده الفريدة. سيغطي هذا القسم كل نوع من أنواع النمذجة ويشرح ما يمكن استخدامه في الآلات الموسيقية:
النمذجة الفيزيائية
النمذجة الفيزيائية هو نوع من تقنيات تركيب الصوت التي تستخدم معالجة الإشارات الرقمية (DSP) والخوارزميات لمحاكاة سلوك الآلات الموسيقية الصوتية والأصوات والتأثيرات. يعتمد إنتاج الصوت على نموذج رياضي لهياكل إنتاج الصوت ومكونات الدائرة للأداة وهو تجريبي بطبيعته. عادة لا تتضمن هذه الخوارزمية أخذ العينات أو الأدوات المادية ، وبدلاً من ذلك يقوم النظام بعمل تمثيلات مجردة للأداة وسلوكيات المكونات.
يمكن أن تتراوح النمذجة الفيزيائية من النماذج البسيطة مثل المُركِّبات أحادية المذبذب إلى النماذج المعقدة التي تتضمن كائنات مادية متعددة أو مجالات صوتية أو أنظمة جسيمات. يكمن جوهر النمذجة الفيزيائية في استخدام عدد أقل من العمليات الحسابية المكثفة لمحاكاة الظواهر المعقدة التي لا يمكن تحقيقها بسهولة باستخدام تقنيات التوليف التقليدية. تتضمن بعض المكونات الأكثر شيوعًا المستخدمة في النماذج المادية تحويل سلسلة فورييه (FST)، وديناميات غير خطية ، ومعلمات نمطية لسلوك الرنين ، وخطط التحكم في الوقت الحقيقي لتشكيل المفصل.
فيما يتعلق بمصنعي الآلات الموسيقية ، توفر النمذجة المادية إمكانات توليف موجودة تقليديًا في المحاكاة القائمة على العينات ولكنها قد تكون محدودة بالمقارنة عندما يتعلق الأمر بتقليد الآلات النادرة أو الفريدة أو القديمة بسبب نقص معلمات المكونات المحددة المستخدمة في النموذج نفسه. ومع ذلك ، تستمر التطورات في التكنولوجيا في إدخال تحسينات مثل الأصوات عالية الدقة التي هي أقرب من أي وقت مضى إلى نظيراتها في العالم الحقيقي.
النمذجة الرقمية
النمذجة الرقمية هي عملية تستخدم تقنية قائمة على الكمبيوتر لإنتاج تمثيل رقمي للأجهزة المادية. تُنشئ النمذجة الرقمية نماذج تفصيلية للأجهزة المادية الموجودة ، مثل الأدوات ، وتنتج نسخًا طبق الأصل باستخدام الوسائل الرقمية لاستخدامها في البيئات الافتراضية. يتضمن إنشاء كل من الصوت ومظهر الجهاز ، بحيث يمكن استخدامه في تطبيقات البرامج أو الأجهزة.
يمكن أيضًا استخدام النمذجة الرقمية لإنشاء أدوات جديدة غير موجودة في العالم الحقيقي. باستخدام الخوارزميات البرمجية ، يمكن لمصممي الصوت إنشاء أصوات ونماذج بالكامل من البداية. يشار إلى هذا النوع من التوليف عادة باسم "توليف حسابي" or "النمذجة المادية"، ويستفيد من قوة الحوسبة الحديثة لتوليد نماذج أدوات معقدة.
هناك العديد من أنواع بنى النمذجة الرقمية المختلفة ، ولكل منها نقاط قوتها وضعفها. تشمل الأمثلة طرق التوليف الصوتي مثل تجميع العينات الموجية (أخذ العينات) or FM (تعديل التردد)، نهج التوليف الإضافي مثل التوليف الحبيبي الإضافي (نغمات مذبذب مضافة) or التوليف المطروح (طرح النغمات التوافقية). نوع اخر، أخذ العينات الحبيبية، أصبح مؤخرًا شائعًا لإنشاء أصوات تركيبية جديدة ، والجمع بين أجزاء صغيرة من الصوت معًا في عينات أكبر لاستخدامها في تصحيحات الآلات الافتراضية.
بشكل عام ، تعد النمذجة الرقمية أداة مهمة لإنشاء أدوات واقعية وتأثيرات من المصادر المادية الموجودة وكذلك من المواد المصدر التي تم إنشاؤها رقميًا من البداية. فهو يجمع بين كل من تقنيات معالجة الإشارات التقليدية وتقنيات الحوسبة الحديثة لتقديم قدرات مذهلة لمصممي الصوت التي لم تكن ممكنة من قبل قبل تطوير هذه التكنولوجيا.
النمذجة الهجينة
النمذجة الهجينة يجمع بين تقنيات النمذجة المادية وأخذ العينات لإنشاء أصوات أكثر دقة وواقعية. قد تكافح عملية أخذ العينات التقليدية لإعادة إنشاء الأدوات الطبيعية مثل الطبول والقيثارات ولكن مع النمذجة الهجينة ، توجد التكنولوجيا لالتقاط جميع الفروق الدقيقة لأداة حقيقية.
تتضمن العملية الجمع بين النمذجة المادية للموجة الصوتية الفعلية التي تنتجها الأداة مع a عينة مسجلة مسبقًا من أداء أو تسجيل واقعي. والنتيجة هي إعادة صياغة صوتية عميقة وأصيلة لمواد المصدر الأصلية. تعد النمذجة الهجينة مفيدة بشكل خاص في إنشاء مُركِّبات رقمية واقعية ، مثل نظائرها الافتراضية التي تم تصميمها لتبدو وكأنها أجهزة تركيبية كلاسيكية.
من خلال الجمع بين التقنيتين ، يمكن للمنتجين دمج عناصر الأداء الحي في منتجاتهم التي كانت صعبة أو مستحيلة قبل توفر النمذجة الهجينة. تتيح النماذج الهجينة للمنتجين صياغة أصوات فريدة من خلال مزج المحاكاة الصوتية البيئية مع تسجيلات الآلات الصوتية الافتراضية.
تطبيقات النمذجة
تصميم هو مصطلح يستخدم لوصف عملية إنشاء تمثيل رقمي لكائن أو نظام في العالم الحقيقي. يمكن استخدامه في تطبيقات مختلفة ، مثل الهندسة وتصميم ألعاب الفيديو و إنتاج موسيقي. في إنتاج موسيقي السياق ، يتم استخدامه لمحاكاة الأدوات ومكبرات الصوت والتأثيرات غير المتوفرة رقميًا بدقة.
دعنا نلقي نظرة على التطبيقات المختلفة لـ النمذجة للآلات الموسيقية:
المزج
المُركِّبات هي أجهزة رقمية تُستخدم لإنشاء الصوت ومعالجته. تُستخدم أجهزة المزج في العديد من السياقات الموسيقية المختلفة ، من التراكيب الصوتية إلى الأداء الحي. تصميم هو شكل من أشكال تكنولوجيا التوليف ، والذي يسمح للبرنامج "بنمذجة" أشكال الموجات التناظرية أو الصوتية في أشكال موجة رقمية. يوفر هذا للموسيقيين إمكانيات كبيرة من خلال تصميم الصوت وخيارات المعالجة. مع مُصنِّع النمذجة ، يمكن للمستخدمين استخدام جميع أنواع أشكال الموجة المختلفة بما في ذلك أصوات منحنية الدوائر ، أصوات عينات وحبيبات ، وأكثر من ذلك بكثير.
هناك عدة أنواع رئيسية من أجهزة توليف النمذجة في مجال آلات التصنيع: التوليف المطروح ، التوليف الإضافي ، التوليف FM و المُركِّبات القائمة على أخذ العينات. يستخدم المركب الطرحي المكونات التوافقية الأساسية التي يمكن تشكيلها ديناميكيًا بواسطة عناصر تحكم يشغلها المستخدم مثل مغلفات الملعب ، ومرشحات الرنين ، إلخ. يتبع المركب الإضافي نهجًا أكثر تعقيدًا حيث يتم إنشاء شكل موجة معقد بشكل تعسفي عن طريق إضافة موجات جيبية متعددة معًا بشكل مستمر بترددات وسعات ومراحل مختلفة. يستخدم توليف FM (تعديل التردد) أشكال موجية جيبية أساسية (على الرغم من أنها ليست نفس الأشكال التي ستستخدمها في أدوات التوليف المضافة) حيث يعدل واحد أو أكثر من الترددات الجيبية جنبًا إلى جنب مع تردد ناقل ثابت ينتج عنه محتوى متناسق مسموع جديد يتم إنشاؤه بواسطة جانب جديد يربط. تسمح أجهزة المزج القائمة على أخذ العينات بتحويل تسجيل الصوت بالإضافة إلى الميزات المستندة إلى النطاق التوافقي / الزمني المستخرجة جيدًا والتي تساعد على تغيير المعلومات الصوتية المسجلة موسيقيًا إلى شيء يمكن استخدامه في سياق إنتاج الموسيقى.
أجهزة توليف تمثيلية أصبحت شائعة للغاية بين صانعي الموسيقى اليوم نظرًا لقدراتهم المتنوعة في تصميم الصوت ، وسهولة الاستخدام مع تكنولوجيا الكمبيوتر الحالية وفعالية التكلفة مقابل شراء الأدوات التناظرية الكلاسيكية أو تحويلها عبر الأجهزة وإعادة إنشائها رقميًا في المصطلحات الحديثة. يعطي التوليف من خلال النمذجة للمنتجين قدرًا لا نهائيًا من الإمكانيات الصوتية التي تسمح لهم بإنشاء نغمات مثيرة لا نهاية لها بدقة أكبر من أي وقت مضى قبل أن تجعل التكنولوجيا الحديثة ذلك ممكنًا!
القيثارات الكهربائية
النمذجة القيثارات استخدام تكنولوجيا النمذجة لإنتاج أصوات نابضة بالحياة. يهدف هذا النوع من النمذجة إلى إعادة إنشاء صوت الأدوات المختلفة بدقة ، وغالبًا ما يتم استخدامه في القيثارات الكهربائية. النمذجة هي شكل من أشكال معالجة الإشارات التي تستخدم خوارزميات رياضية متطورة لإعادة إنشاء الإشارات الصوتية التناظرية.
باستخدام القيثارات الكهربائية ، يتم إنشاء هذه النماذج عن طريق إعادة إنشاء خصائص الرنين رقمياً لجسم أو مكبر صوت الغيتار الصوتي مجلس الوزراء. في القيثارات الكهربائية ، يمكن أن تتراوح النماذج من إعادة إنشاء مضخمات أنبوب عتيق أو مكبرات صوت من الشركات المصنعة الأخرى ، إلى محاكاة الجيتار الصوتي أو نغمات التناغم الأساسية مثل تلك الموجودة في القيثارات المكونة من اثني عشر وترًا واللفائف الفولاذية.
لتنشيط النموذج ، يستخدم اللاعبون عادةً دواسة مع عناصر تحكم تسمح لهم باختيار الأشكال والأصوات التي تحاكي بعض الآلات. هؤلاء نغمة المسبقة يمكن أن يوفر مجموعة كبيرة ومتنوعة من الأنسجة الموسيقية - من النغمات الدافئة والناعمة على قناة نظيفة إلى الأصوات الأكثر حدة في إعدادات الكسب الأكثر كثافة.
باستخدام تقنية النمذجة مع دواسات التأثيرات ، نمذجة مكبر للصوت ومربعات التشويه ، يمكن للاعبين دمج عناصر مختلفة في صوت واحد مميز فريد لهم - بدلاً من وجود عدة قطع منفصلة متصلة ببعضها البعض كما كان الحال في كثير من الأحيان في الأيام الماضية! النمذجة يسمح أيضا ل التبديل السريع بين إعدادات الدرجة اللونية أثناء العروض الحية مما يمنح اللاعبين مزيدًا من المرونة أثناء انتقالات الأغنية أو عند إنشاء صوت معين لكل مقطوعة يؤدونها. باختصار ، النمذجة لها ثورة في العزف على الجيتار الكهربائي اليوم!
البيانو الرقمي
البيانو الرقمي هي أداة حديثة شائعة تستخدم التكنولوجيا والنمذجة لتوفير صوت البيانو الأكثر واقعية وتجربة العزف. من خلال التقنيات المتقدمة ، يستطيع المصممون تكرار الخصائص الصوتية لآلات البيانو الكلاسيكية والعتيقة بشكل واقعي ، فضلاً عن إنتاج جرس جديد تمامًا.
إحدى التقنيات الشائعة المستخدمة في نمذجة البيانو الرقمي هي التفاف. يتضمن ذلك التقاط الاستجابات النبضية لآلات البيانو الصوتية والجمع بينها صوت رقمي لإنشاء صوت يبدو أكثر واقعية. تشمل الأمثلة على ذلك استخدام مكبرات صوت متعددة (صوت مجسم) وإضافة عناصر مثل الصدى وتأثيرات الجوقة.
تقنية النمذجة الشائعة الأخرى المستخدمة في البيانو الرقمي هي النمذجة المادية. يتضمن هذا معلمات فيزيائية مثل توتر الوتر وتوتر المطرقة وكتلة المطرقة واستجابة التردد لتوليد نغمة تبدو أكثر واقعية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أيضًا تصميم نماذج البيانو الكهربائية باستخدام مكتبات العينات التي تسمح بقدر كبير من التخصيص غير المتاح على آلة صوتية.
يمكن أيضًا العثور على تطبيقات النمذجة في أدوات كهربائية أخرى مثل القيثارات أو الطبول أو لوحات المفاتيح. من خلال أخذ الغيتار الكهربائي أو صوت لوحة المفاتيح من سجل LP الكلاسيكي أو جلسات الاستوديو المختلفة ، يمكن أن تساعد في منح الآلات الكهربائية إحساسًا أصيلًا وشخصية فريدة من المستحيل إعادة إنتاجها باستخدام الأصوات النموذجية الجاهزة من أجهزة المزج الحالية أو أجهزة توليف البرامج. . بالإضافة إلى ذلك ، قد توظف المطربين ملحقات النمذجة الصوتية عند تسجيل غناء لإنتاج موسيقي للمساعدة في جعل صوتهم "أكبر" من صوت الحياة في مرحلة التسجيل.
فوائد النمذجة
تصميم هي طريقة شائعة تستخدم في العديد من الآلات الموسيقية ومحطات العمل الصوتية الرقمية لمنح المستخدمين إمكانية الوصول إلى مجموعة متنوعة من الأصوات والقوام المختلفة. باستخدام النمذجة ، يمكن للمستخدمين إنشاء أصوات ومواد واقعية في الوقت الفعلي دون الحاجة إلى استخدام العينات التقليدية.
دعونا نلقي نظرة على الفوائد الرئيسية للنمذجة وكيف يمكن أن تساعد منشئي الموسيقى:
تحسين جودة الصوت
متى تصميم يستخدم في الآلات الموسيقية ، والهدف من ذلك هو خلق المزيد صوت واقعي، صوت يحاكي صوت الآلات الحقيقية. من خلال النمذجة ، يمكن محاكاة المكونات المختلفة للأداة وتحسينها لتحقيق درجة أكبر من الدقة. توفر جودة الصوت المحسّنة طريقة رائعة لاستكشاف وإنتاج أصوات أكثر تعقيدًا من أي وقت مضى.
تعمل تقنية النمذجة عن طريق تكرار الخصائص الفيزيائية وسلوكيات الآلات الصوتية ومصادر الصوت الأخرى. تُستخدم الخوارزميات الرياضية المعقدة لإنشاء نماذج رقمية تُنشئ بدقة عمليات إعادة إنتاج دقيقة للأصوات المادية مثل الجيتار أو أوتار الجهير والطبول والصنج وحتى الآلات الموسيقية الأوركسترالية. يتم بعد ذلك دمج هذه النماذج مع خوارزميات معالجة الصوت وتحريره وتأثيراته لإنشاء تمثيلات غنية بالتفاصيل للأصوات الصوتية. مع استمرار تقدم التكنولوجيا الموسيقية ، تسمح التطورات في النمذجة بمزيد من الاستكشاف والتجريب مع إنشاء الصوت.
مزيد من المرونة
توفر الآلات النموذجية للاعبين الأدوات اللازمة لتحقيق مستوى أعلى من المرونة مع صوتهم وأدائهم. من خلال القضاء على الحاجة إلى المكونات المادية ، يمكن للأدوات الرقمية إعادة إنشاء الأصوات من الأنواع والأنماط المختلفة بسهولة. النطاق الواسع من الأصوات التي توفرها الآلات النموذجية يسمح بمستوى أعلى من الصوت الإلهام والإبداع مقارنة بالأدوات التقليدية.
بالإضافة إلى توفير الوصول إلى مجموعة واسعة من الأصوات ، تكنولوجيا النمذجة يسمح أيضًا بدرجة أعلى من التحكم في العناصر الفردية في صوت الآلة. يتضمن ذلك القدرة على ضبط المعلمات مثل مغلف ، هجوم ، دعم ، تحرير وأكثر من ذلك ، مما يساعد اللاعبين على تشكيل الصوت الذي يريدونه بدقة أكبر.
تتحد كل هذه العوامل لخلق إمكانيات جديدة ومثيرة للموسيقيين الذين يتطلعون إلى استكشاف التركيبات الصوتية المختلفة. توفر الآلات المنمذجة فرصة لمشاهد صوتية مبرمجة لا يمكن تحقيقها باستخدام الآلات الموسيقية الصوتية أو الكهربائية وحدها. هذا هو السبب تكنولوجيا النمذجة أصبحت جزءًا لا يتجزأ من التأليف الموسيقي الحديث ، مما يسمح للموسيقيين بذلك دفع حدود الصوت مع الحفاظ على التحكم في لوحة الصوت الفريدة لآلاتهم.
وفورات في التكاليف
يمكن أن توفر تقنية النمذجة وفورات في التكاليف للموسيقيين والمنتجين ومهندسي الصوت. نظرًا لأن التكنولوجيا قادرة على محاكاة أصوات مجموعة متنوعة من الآلات الموسيقية الكلاسيكية والحديثة ، فلا داعي لشراء قطع مختلفة من المعدات باهظة الثمن أو الاستثمار في جلسات التسجيل المكلفة. علاوة على ذلك ، تسمح تقنية النمذجة للمحترفين بتقليد أدوات متعددة بدقة في نفس الوقت مع الحفاظ على جودة الإشارة. نتيجة لذلك ، يلزم عدد أقل من الأيدي أثناء جلسة التسجيل أو الأداء الموسيقي الذي ينتج عنه توفير الوقت والمال.
بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لأن مهندسي الصوت قادرون على إنشاء تسجيلات وخلطات خالية من العيوب بسهولة أكبر مع تقنية النمذجة نظرًا لقدرتها على ضبط معلمات معالجة الإشارات بدقة مثل مهاجمة ، والحفاظ عليها واضمحلالها بطريقة آلية ، يتم تقليل التكاليف الإضافية لعمليات إعادة الالتقاط.
وفي الختام
في الختام ، فإن استخدام تكنولوجيا النمذجة في الآلات الموسيقية يمكن أن يزود عازفي الجيتار والموسيقيين الآخرين بقدرات صوتية قوية كانت مستحيلة في السابق. بفضل قدرتها على محاكاة مجموعة متنوعة من نغمات الآلات المختلفة ، والتحكم في ديناميكيات العزف ، والتأثيرات الرقمية القابلة للضبط ، توفر تقنية النمذجة خيارات تصميم صوت متعددة الاستخدامات ومتطورة للمبدعين الموسيقيين.
تُستخدم تقنية النمذجة في العديد من الأدوات الحديثة لإنشاء نغمات عالية الجودة تلتقط صوت الدقة المطلوبة للتسجيلات الاحترافية وكذلك الأداء الحي. كما أنه يجعل الأمر أسهل من أي وقت مضى على اللاعبين تخصيص أصواتهم وجعلها خاصة بهم. وقد بشر هذا في عصر جديد من العزف على الجيتار التعبيري التي تسمح لإبداع عازفي الجيتار بالتألق حقًا.
أنا Joost Nusselder ، مؤسس Neaera ومسوق محتوى ، أبي ، وأحب تجربة معدات جديدة مع الغيتار في قلب شغفي ، ومع فريقي ، أعمل على إنشاء مقالات مدونة متعمقة منذ عام 2020 لمساعدة القراء المخلصين مع نصائح حول التسجيل والغيتار.
