Modeling on tullut tärkeä työkalu soittimien valmistuksessa nykyään. Malleja käytetään kuvaamaan, kuinka instrumentit ovat vuorovaikutuksessa ympäristönsä kanssa kuinka he reagoivat erilaisiin musiikillisiin parametreihin.
Sen avulla voidaan luoda realistisia simulaatioita soittimista ja kehittää uusia instrumentteja, joissa on innovatiivisia ääniä ja ominaisuuksia.
Tässä artikkelissa tutkimme mallinnusta yksityiskohtaisemmin ja keskustelemme siitä mahdollisuudet käyttää sitä soittimien kanssa.
Määritelmä mallinnus
Mallintaminen on tärkeä tekniikka soittimien valmistuksessa. Se sisältää erikoisohjelmiston avulla luomaan instrumentista virtuaalisen mallin, joka tallentaa todellisen instrumentin fyysiset ominaisuudet, kuten sen ääni, koko, muoto, materiaalit ja rakennusprosessi.
Tätä mallia voidaan sitten käyttää luomaan realistisia ääniä, jotka jäljittelevät tallennetun fyysisen mallin ominaisuuksia.
Mallinnusprosessi alkaa ottamalla tietoja fyysisestä instrumentista, kuten sen äänenpainetasot (SPL) tai digitaaliset näytteet. Tietoja käytetään sitten luomaan matemaattinen tai algoritminen esitys instrumentin käyttäytymisestä. Tätä virtuaalista esitystä käytetään lähtökohtana luotaessa erilaisia mukautettuja malleja, joita voidaan muokata ja muuttaa halutulla tavalla.
Tuloksena oleva digitaalinen malli voidaan myös ohjelmoida lisäominaisuuksilla, kuten automaattinen äänenvoimakkuuden säätö tai modulaatiotehosteet. Tämä mahdollistaa instrumenttien luomisen, joissa on monimutkaisempi ja vivahteikkaampi soundi kuin mitä muuten voitaisiin saavuttaa soittamalla yhtä instrumenttia eristyksissä ilman tehosteiden käsittelyä.
Mallinnustekniikka on viime vuosina kehittynyt yhä hienostuneemmaksi, mikä mahdollistaa muusikoiden räätälöinnin soittimiinsa yksilöllisempään soittokokemukseen. Tällaiset edistysaskeleet ovat lisänneet nykyaikaisten musiikki-instrumenttien kykyä ja kohtuuhintaisuutta, mikä tekee niistä entistä helpommin saatavilla ihmisille, jotka ovat kiinnostuneita eri musiikin genreistä ja tyyleistä.
Yleiskatsaus mallinnusteknologiaan
Mallinnustekniikka on tietokoneohjelmistojen käyttö todellisten fyysisten järjestelmien ja prosessien simuloimiseksi sovelluksissa, kuten äänimallinnus soittimissa.
Mallinnolla tarkoitetaan tässä yhteydessä jatkuvaa tutkimusta ja tekniikoiden kehittämistä, joita käytetään fyysisissä ympäristöissä esiintyvien akustisten ilmiöiden systemaattiseen replikointiin. Mallit luodaan fyysisten mittausten, digitaalisten signaalinkäsittelytekniikoiden ja matemaattisten yhtälöiden yhdistelmällä. Tavoitteena on siepata ja toistaa tarkasti tietyn ympäristön tai laitteen käyttäytyminen välttäen artefakteja ja liiallisia laskentaresursseja.
Mallinnustekniikalla varustetut soittimet käyttävät prosessoripohjaisia synteesitekniikoita, joiden avulla ne voivat jäljitellä perinteisten akustisten instrumenttien sävyjä sekä erilaisia äänitysstudioissa käytettäviä efektiprosessoreita. Riippuen mallintajan edistyksellisyydestä digitaalisen äänenmuodostus voi vaihdella suhteellisen yksinkertaisista parametrien säätökoneista (esim. taajuuskorjaimen asetukset) monimutkaisiin simulaatiomoottoreihin, jotka pystyvät toistamaan käytännössä minkä tahansa luonnollisen äänen. Mallintaminen voidaan myös yhdistää analogiseen piiriin monimutkaisempia ääniä varten.
Mallintamisen tyypit
Modeling on prosessi, jossa otetaan akustinen tai sähköinen signaali ja käytetään sitä samanlaisen äänen tuottamiseen. Se on suosittu tekniikka, jota käytetään musiikin tuotannossa, ja siitä on tullut yhä suositumpi viime vuosina.
Musiikin tuotannossa käytetään erilaisia mallinnuksia, joista jokaisella on omat ainutlaatuiset etunsa. Tämä osa kattaa jokaisen mallintamisen ja selittää, mihin sitä voidaan käyttää soittimissa:
Fyysinen mallinnus
Fyysinen mallinnus on äänen synteesitekniikka, joka käyttää digitaalista signaalinkäsittelyä (DSP) ja algoritmeja jäljittelemään akustisten musiikki-instrumenttien, äänien ja tehosteiden käyttäytymistä. Äänentuotanto perustuu matemaattiseen malliin soittimen ääntä tuottavista rakenteista ja piirikomponenteista ja on luonteeltaan empiiristä. Yleensä tämä algoritmi ei sisällä näytteenottoa tai fyysisiä instrumentteja, vaan järjestelmä tekee abstrakteja esityksiä instrumentin ja komponenttien käyttäytymisestä.
Fyysinen mallinnus voi vaihdella yksinkertaisista malleista, kuten yhden oskillaattorin syntetisaattorit, monimutkaisiin malleihin, joissa on useita fyysisiä objekteja, akustisia kenttiä tai hiukkasjärjestelmiä. Fysikaalisen mallinnuksen ydin on siinä, että käytetään vähemmän laskennallisesti intensiivisiä prosesseja simuloimaan monimutkaisia ilmiöitä, joita ei ole helppo toteuttaa perinteisillä synteesitekniikoilla. Jotkut yleisimmistä fyysisissä malleissa käytetyistä komponenteista sisältävät Fourier-sarjan muunnos (FST), epälineaarinen dynamiikka, modaaliparametrit resonanssikäyttäytymistä varten ja reaaliaikaiset ohjausjärjestelmät artikulaatiomodulaatiota varten.
Mitä tulee musiikki-instrumenttisyntetisaattoreihin, fyysinen mallinnus tarjoaa synteesiominaisuudet, joita perinteisesti esiintyy näytepohjaisissa emuloinnissa, mutta se voi olla rajoitettu verrattuna harvinaisten, ainutlaatuisten tai vintage-instrumenttien jäljittelyyn, koska itse mallissa ei ole käytetty erityisiä komponenttiparametreja. Tekniikan kehitys tuo kuitenkin edelleen parannuksia, kuten tarkempia ääniä, jotka ovat lähempänä kuin koskaan ennen todellisen maailman vastaavia.
Digitaalinen mallinnus
Digitaalinen mallinnus on prosessi, joka käyttää tietokonepohjaista tekniikkaa tuottaakseen digitaalisia esityksiä fyysisistä laitteista. Digitaalinen mallinnus luo yksityiskohtaisia malleja olemassa olevista fyysisistä laitteista, kuten instrumenteista, ja tuottaa tarkat jäljennökset digitaalisin keinoin käytettäväksi virtuaaliympäristöissä. Siinä luodaan sekä laitteen ääni että ulkoasu, jotta sitä voidaan käyttää ohjelmisto- tai laitteistosovelluksissa.
Digitaalisen mallinnuksen avulla voidaan myös luoda uusia instrumentteja, joita ei ole olemassa todellisessa maailmassa. Ohjelmoitujen algoritmien avulla äänisuunnittelijat voivat rakentaa ääniä ja malleja kokonaan tyhjästä. Tämän tyyppistä synteesiä kutsutaan yleisesti nimellä "algoritminen synteesi" or "fyysinen mallinnus", ja hyödyntää nykyaikaista laskentatehoa monimutkaisten instrumenttimallien luomiseen.
Digitaalisia mallinnusarkkitehtuureja on monenlaisia, jokaisella on omat vahvuutensa ja heikkoutensa. Esimerkkejä ovat akustiset synteesimenetelmät, kuten näytteistetty aaltotaulukkosynteesi (näytteenotto) or FM (taajuuden modulaatio), additiivisen synteesi lähestymistavat, kuten additiivinen rakeinen synteesi (lisätty oskillaattoriääniä) or subtraktiivinen synteesi (harmonisten ylisävyjen vähentäminen). Toinen tyyppi, rakeinen näytteenotto, on äskettäin tullut suosittu uusien tekstuuriäänien luomisessa, yhdistämällä pieniä äänikappaleita isommiksi näytteiksi käytettäväksi virtuaalisissa instrumenteissa.
Kaiken kaikkiaan digitaalinen mallinnus on tärkeä työkalu realistisen kuuloisten instrumenttien ja efektien luomiseen sekä olemassa olevista fyysisistä lähteistä että digitaalisesti tyhjästä luodusta lähdemateriaalista. Siinä yhdistyvät sekä perinteiset signaalinkäsittelytekniikat että modernit laskentatekniikat tuoden äänisuunnittelijoille uskomattomia ominaisuuksia, jotka eivät aiemmin olleet mahdollisia ennen tämän tekniikan kehittämistä.
Hybridimallinnus
Hybridimallinnus yhdistää fyysisen mallinnuksen ja näytteenottotekniikat tarkempien ja realistisempien äänien luomiseksi. Perinteisellä näytteenotolla voi olla vaikeuksia luoda uudelleen luonnollisia instrumentteja, kuten rumpuja ja kitaroita, mutta hybridimallinnuksen avulla on olemassa tekniikka, joka vangitsee todellisen instrumentin kaikki vivahteet.
Prosessi käsittää instrumentin tuottaman todellisen ääniaallon fyysisen mallinnuksen yhdistämisen a valmiiksi tallennettu näyte tosielämän esityksestä tai tallenteesta. Tuloksena on syvä, autenttinen kuuloinen äänitoisto alkuperäisestä lähdemateriaalista. Hybridimallinnus on erityisen hyödyllinen luotaessa realistisia digitaalisia syntetisaattoreita, kuten virtuaaliset analogit jotka on suunniteltu kuulostamaan klassisilta laitteistosyntetisaattoreilta.
Yhdistämällä nämä kaksi tekniikkaa tuottajat voivat sisällyttää tuotantoonsa live-esityselementtejä, jotka olivat vaikeita tai mahdottomia ennen hybridimallinnuksen saatavuutta. Hybridimallit antavat tuottajille mahdollisuuden luoda ainutlaatuisia ääniä yhdistämällä ympäristöääni simulaatioita äänitteisiin virtuaaliset akustiset instrumentit.
Mallintamisen sovellukset
Modeling on termi, jota käytetään kuvaamaan prosessia, jolla luodaan digitaalinen esitys reaalimaailman objektista tai järjestelmästä. Sitä voidaan käyttää erilaisissa sovelluksissa, kuten suunnittelussa, videopelien suunnittelussa ja musiikin tuotanto. Vuonna musiikin tuotanto kontekstissa sitä käytetään jäljittelemään tarkasti instrumentteja, vahvistimia ja tehosteita, joita ei ole saatavilla digitaalisesti.
Katsotaanpa eri sovelluksia soittimien mallinnus:
syntetisaattorit
Syntetisaattorit ovat digitaalisia laitteita, joita käytetään äänen luomiseen ja käsittelyyn. Syntetisaattoreita käytetään monissa erilaisissa musiikillisissa yhteyksissä äänisävellyksistä live-esityksiin. Modeling on synteesitekniikan muoto, jonka avulla ohjelmisto voi "mallintaa" analogisia tai akustisia aaltomuotoja digitaalisiksi aaltomuodoiksi. Tämä tarjoaa muusikoille suuria mahdollisuuksia äänisuunnittelun ja prosessoinnin vaihtoehdoilla. Mallinnussyntetisaattoreilla käyttäjät voivat käyttää kaikenlaisia erilaisia aaltomuotoja, mukaan lukien piirien taivutettuja soundeja, sampleja ja granuloituja soundeja, ja niin paljon muuta.
Syntetisaattorien alalla on useita päätyyppejä mallintavia syntetisaattoreita: subtraktiivinen synteesi, additiivinen synteesi, FM-synteesi ja näytteenottoon perustuvat syntetisaattorit. Subtraktiivinen syntetisaattori käyttää harmonisia peruskomponentteja, joita voidaan muokata dynaamisesti käyttäjän ohjaamilla säätimillä, kuten sävelkorkeusverhot, resonanssisuodattimet jne. Additiivinen syntetisaattori noudattaa monimutkaisempaa lähestymistapaa, jossa mielivaltaisen monimutkainen aaltomuoto muodostetaan lisäämällä jatkuvasti yhteen useita siniaaltoja eri taajuuksilla, amplitudeilla ja vaiheilla. FM (Frequency Modulation) -synteesi käyttää sinimuotoisia perusaaltomuotoja (vaikkakaan ei samoja, joita käyttäisit additiivisissa synteesiinstrumenteissa), joissa yksi tai useampi sinimuoto moduloi taajuutta yhdessä kiinteän kantoaaltotaajuuden kanssa, mikä johtaa uuden puolen generoimaan uuteen kuuluvaan harmoniseen sisältöön. bändit. Näytteenottopohjaiset syntetisaattorit mahdollistavat äänitysäänen muuntamisen sekä poimittujen harmonisiin/aika-alueisiin perustuvien ominaisuuksien avulla, jotka auttavat muuttamaan tallennetun ääniinformaation musiikillisesti käyttökelpoiseksi musiikin tuotantoympäristössä.
Mallitetut analogiset syntetisaattorit ovat tulleet erittäin suosituiksi nykyajan musiikintekijöiden keskuudessa monipuolisten äänisuunnitteluominaisuuksiensa, nykyisen tietokonetekniikan helppokäyttöisyyden ja kustannustehokkuuden ansiosta klassisten analogisten instrumenttien ostamista tai laitteiston kautta muuntamista vastaan. Synteesi mallintamisen avulla antaa tuottajille äärettömän määrän äänimahdollisuuksia, joiden avulla he voivat luoda loputtomasti jännittäviä ääniä entistä tarkemmalla tarkkuudella kuin koskaan ennen kuin moderni tekniikka mahdollistaa sen!
Sähkökitarat
Kitaroiden mallinnus käyttää mallinnustekniikkaa tuottamiseen eläviä ääniä. Tämäntyyppinen mallinnus pyrkii luomaan tarkasti uudelleen eri instrumenttien soundin, ja sitä käytetään useimmiten sähkökitaroissa. Mallintaminen on signaalinkäsittelyn muoto, jossa käytetään kehittyneitä matemaattisia algoritmeja analogisten äänisignaalien luomiseen.
Sähkökitaroilla nämä mallit luodaan luomalla digitaalisesti uudelleen akustisen kitaran rungon tai kaiuttimen resonanssiominaisuudet kaappi. Sähkökitaroissa mallit voivat vaihdella muiden valmistajien vintage-putkivahvistimien tai -vahvistimien luomisesta akustisen kitaran simulointiin tai välttämättömiin harmoniaääneihin, kuten XNUMX-kielisissä ja lapteräskitaroissa.
Mallin aktivoimiseksi pelaajat käyttävät yleensä poljinta säätimillä, joiden avulla he voivat valita muotoja ja ääniä, jotka matkivat tiettyjä instrumentteja. Nämä ääni-esiasetukset voi tarjota laajan valikoiman musiikillisia tekstuureja – lämpimistä ja pehmeistä sävyistä puhtaalla kanavalla jyrkempiin ääniin voimakkaammilla vahvistusasetuksella.
Käyttämällä mallinnustekniikkaa yhdessä efektipedaalien kanssa, vahvistimen mallinnus ja särölaatikot, pelaajat voivat yhdistää eri elementtejä yhdeksi erilliseksi soundiksi, joka on heille ainutlaatuinen – sen sijaan, että he yhdistäisivät useita erillisiä kappaleita erikseen, kuten menneinä aikoina oli usein tapana! Mallintaminen mahdollistaa myös nopea vaihto sävyasetusten välillä live-esiintymisessä, mikä antaa pelaajille enemmän joustavuutta kappaleiden siirtymissä tai luodessaan tiettyä soundia jokaiselle esittämälleen kappaleelle. Lyhyesti sanottuna mallintaminen on mullisti sähkökitaran soittamisen tänään!
Digitaaliset pianot
Digitaaliset pianot ovat suosittuja moderneja instrumentteja, jotka käyttävät teknologiaa ja mallinnusta realistisimman pianon äänen ja soittokokemuksen tarjoamiseksi. Kehittyneiden teknologioiden avulla mallintajat pystyvät toistamaan realistisesti klassisten ja vintage-pianojen akustisia ominaisuuksia sekä luomaan täysin uuden sävyn.
Yksi suosittu digitaalipianon mallintamisessa käytetty tekniikka on poimu. Tämä sisältää akustisten pianon impulssivasteiden vangitsemisen ja niiden yhdistämisen digitaalinen ääni luodaksesi realistisemman kuuloisen äänen. Esimerkkejä tästä ovat useiden kaiuttimien käyttäminen (stereofoninen ääni) ja lisäämällä elementtejä, kuten jälkikaiunta ja kuorotehosteet.
Toinen suosittu digitaalisissa pianoissa käytetty mallinnustekniikka on fyysinen mallinnus. Tämä sisältää fyysiset parametrit, kuten kielen jännityksen, vasaran jännityksen, vasaran massan ja taajuusvasteen realistisemman kuuloisen äänen luomiseksi. Lisäksi sähköpianoja voidaan mallintaa myös käyttämällä näytekirjastoja, jotka mahdollistavat suuren määrän räätälöintiä, jota ei ole saatavilla akustiselle instrumentille.
Mallintamisen sovelluksia löytyy myös muista sähkösoittimista, kuten kitaroista, rumpuista tai koskettimista. Ottamalla sähkökitaran tai kosketinsoittimen äänen klassiselta LP-levyltä tai erilaisista studiosessioista voi antaa sähköinstrumenteille autenttisen tunnelman ja ainutlaatuisen luonteen, jota on mahdotonta toistaa nykypäivän syntetisaattoreiden tai ohjelmistosyntetisaattoreiden tyypillisillä, valmiilla äänillä. . Lisäksi laulajat voivat työllistää laulun mallinnuslaajennukset äänitettäessä laulua musiikkituotantoon, jotta heidän äänensä "suurempi" kuin elämä äänityslavalla.
Mallintamisen edut
Modeling on suosittu menetelmä, jota käytetään monissa soittimissa ja digitaalisissa äänityöasemissa, jotta käyttäjät pääsevät käyttämään erilaisia ääniä ja tekstuureja. Mallinnuksella käyttäjät voivat luoda realistisia ääniä ja tekstuureja reaaliajassa ilman, että heidän tarvitsee käyttää perinteisiä näytteitä.
Katsotaanpa tätä mallintamisen tärkeimmät edut ja kuinka se voi auttaa musiikintekijöitä:
Parannettu äänenlaatu
Kun mallintaminen käytetään soittimissa, tavoitteena on luoda enemmän realistinen ääni, joka jäljittelee tarkasti oikeiden instrumenttien ääntä. Mallinnuksella voidaan simuloida ja parantaa instrumentin eri osia, jotta saavutetaan suurempi tarkkuus. Tämä parannettu äänenlaatu tarjoaa erinomaisen tavan tutkia ja tuottaa monimutkaisempia ääniä kuin koskaan ennen.
Mallitekniikka toimii toistamalla akustisten instrumenttien ja muiden äänilähteiden fyysisiä ominaisuuksia ja käyttäytymistä. Monimutkaisia matemaattisia algoritmeja käytetään luomaan digitaalisia malleja, jotka luovat tarkasti fyysisistä äänistä, kuten kitara- tai bassokielistä, rummuista, symbaaleista ja jopa orkesterisoittimista, uskollisia toistoja. Nämä mallit yhdistetään sitten äänenkäsittely-, editointi- ja tehostealgoritmeihin, jotta akustisista äänistä voidaan luoda runsaasti yksityiskohtaisia esityksiä. Musiikkitekniikan edistyessä mallinnuksen edistyminen mahdollistaa äänen luomisen lisätutkimuksen ja kokeilun.
Suurempi joustavuus
Mallinnetut instrumentit tarjoavat pelaajille työkalut, joilla äänen ja suorituskyvyn joustavuus on suurempi. Kun fyysisiä komponentteja ei tarvita, digitaaliset instrumentit voivat luoda ääniä eri genreistä ja tyyleistä helposti. Mallinnettujen instrumenttien tarjoama laaja äänivalikoima mahdollistaa korkeamman tason inspiraatiota ja luovuutta verrattuna perinteisiin soittimiin.
Sen lisäksi, että se tarjoaa pääsyn laajaan valikoimaan ääniä, mallinnustekniikka mahdollistaa myös soittimen äänen yksittäisten elementtien paremman hallinnan. Tämä sisältää mahdollisuuden säätää parametreja, kuten kirjekuori, hyökätä, ylläpitää, vapauttaa ja enemmän, mikä auttaa pelaajia muotoilemaan haluamansa äänen tarkemmin.
Kaikki nämä tekijät yhdessä luovat jännittäviä uusia mahdollisuuksia muusikoille, jotka haluavat tutkia erilaisia äänitekstuureja. Mallinnetut instrumentit tarjoavat mahdollisuuden ohjelmoituihin äänimaisemiin, jotka eivät olisi saavutettavissa pelkillä akustisilla tai sähköisillä soittimilla. Tämän vuoksi mallinnustekniikka on tullut olennainen osa modernia musiikin sävellystä, mikä antaa muusikoille mahdollisuuden työnnä äänen rajoja säilyttäen samalla instrumentin ainutlaatuisen äänipaletin hallinnan.
Kustannussäästö
Mallitekniikka voi tarjota kustannussäästöjä muusikoille, tuottajille ja äänisuunnittelijoille. Koska tekniikka pystyy jäljittelemään erilaisten klassisten ja nykyaikaisten soittimien ääniä, ei tarvitse ostaa erilaisia kalliita laitteita tai investoida kalliisiin äänitysistuntoihin. Lisäksi mallinnustekniikan avulla ammattilaiset voivat jäljitellä tarkasti useita instrumentteja samanaikaisesti säilyttäen silti signaalin laadun. Tämän seurauksena tarvitaan vähemmän käsiä äänitysistunnon tai musiikillisen esityksen aikana ajan ja rahan säästöjä.
Lisäksi, koska äänisuunnittelijat pystyvät helpommin luomaan virheellisiä tallenteita ja sekoituksia mallinnustekniikalla, koska se pystyy hienosäätämään signaalinkäsittelyparametreja, kuten esim. hyökkäys-, ylläpito- ja hajoamisajat automaattisella tavalla uusintaotosten lisäkustannukset minimoidaan.
Yhteenveto
Yhteenvetona, käyttö mallinnustekniikka soittimissa voi tarjota kitaristeille ja muille muusikoille voimakkaita ääniominaisuuksia, jotka olivat aiemmin mahdottomia. Sen kyky jäljitellä monia erilaisia instrumenttiääniä, ohjata soittodynamiikkaa ja virittää digitaalisia tehosteita, ja se tarjoaa monipuolisia ja hienostuneita äänisuunnitteluvaihtoehtoja musiikin tekijöille.
Mallinnustekniikkaa käytetään monissa nykyaikaisissa instrumenteissa luomaan korkealaatuisia ääniä, jotka vangitsevat tarkkuus vaaditaan ammattimaisiin äänityksiin ja live-esityksiin. Se tekee myös pelaajien helpompaa kuin koskaan muokata ääntään ja tehdä siitä omansa. Tämä on johtanut a ekspressiivisen kitaransoiton uusi aikakausi joka antaa kitaristien luovuuden todella loistaa.
Olen Joost Nusselder, Neaeran perustaja ja sisältömarkkinoija, isä, ja rakastan uusien laitteiden kokeilemista kitaran kanssa intohimoni ytimessä, ja yhdessä tiimini kanssa olen luonut syvällisiä blogiartikkeleita vuodesta 2020 lähtien. auttamaan uskollisia lukijoita äänitys- ja kitaravinkeillä.
