モデリング 今日、楽器を作るための重要なツールとなっています。 モデルは、機器が環境とどのように相互作用するかをキャプチャするために使用されます。 さまざまな音楽パラメーターにどのように反応するか.
楽器のリアルなシミュレーションを作成し、革新的なサウンドと機能を備えた新しい楽器を開発するために使用できます。
この記事では、モデリングについて詳しく説明し、 楽器での使用の可能性.
モデリングの定義
モデリングは楽器製作において重要な技術です。 これには、特別なソフトウェアを使用して、実世界の機器の物理的特性をキャプチャする機器の仮想モデルを作成することが含まれます。 音、大きさ、形、素材、工法.
このモデルを使用して、記録された物理モデルの特性を模倣したリアルなサウンドを生成できます。
モデリング プロセスは、物理計測器からデータを取得することから始まります。 音圧レベル (SPL) またはデジタル サンプル. 次に、データを使用して、計測器の動作を数学的またはアルゴリズム的に表現します。 この仮想表現は、必要に応じて操作および変更できるさまざまなタイプのカスタム モデルを作成するための出発点として使用されます。
結果のデジタルモデルは、次のような追加機能でプログラムすることもできます 自動音量調整または変調効果. これにより、エフェクト処理を適用せずに単一の楽器を単独で演奏する場合よりも、より複雑でニュアンスのあるサウンドの楽器を作成できます。
モデリング技術 は近年ますます洗練されており、ミュージシャンは楽器をカスタマイズして、よりパーソナライズされた演奏体験を実現できます。 このような進歩により、現代の楽器の機能と手頃な価格の両方が向上し、さまざまな音楽ジャンルやスタイルを探求することに関心のある人々にとって、これまで以上に入手しやすくなっています。
モデリング技術の概要
モデリング技術 コンピューター ソフトウェアを使用して、現実世界の物理システムとプロセスをシミュレートすることです。 楽器のサウンドモデリング.
このコンテキストでは、モデリングとは、物理環境で発生する音響現象を体系的に再現するために使用される技術の継続的な研究と開発を指します。 モデルは、物理測定、デジタル信号処理技術、および数式を組み合わせて作成されます。 目標は、アーティファクトや過剰な計算リソースを回避しながら、特定の環境またはデバイスの動作を正確にキャプチャして再現することです。
モデリング技術を搭載した楽器には、伝統的なアコースティック楽器の音色を模倣できるプロセッサーベースの合成技術や、レコーディングスタジオで使用されるさまざまなエフェクトプロセッサーが採用されています。 モデラーの熟練度に応じて、デジタル トーン生成は、比較的単純なパラメーター調整エンジン ( イコライザー設定) を、ほぼすべての自然音を再現できる複雑なシミュレーション エンジンに変換します。 モデリングをアナログ回路と組み合わせて、より複雑なサウンドにすることもできます。
モデリングの種類
モデリング 音響信号または電気信号を取得し、それを使用して同様の音を生成するプロセスです。 これは、音楽制作で使用される一般的な手法であり、近年ますます人気が高まっています。
音楽制作で使用されるモデリングにはさまざまな種類があり、それぞれに独自の利点があります。 このセクションでは、モデリングの各タイプについて説明し、楽器での用途について説明します。
物理モデリング
物理モデリング デジタル信号処理 (DSP) とアルゴリズムを使用して、アコースティック楽器、サウンド、エフェクトの動作をエミュレートするサウンド合成技術の一種です。 サウンド生成は、楽器のサウンド生成構造と回路コンポーネントの数学的モデルに基づいており、本質的に経験的です。 通常、このアルゴリズムにはサンプリングや物理的な計測器は含まれません。代わりに、システムは計測器とコンポーネントの動作を抽象的に表現します。
物理モデリングは、単一オシレータ シンセサイザーなどの単純なモデルから、複数の物理オブジェクト、音響フィールド、粒子システムを含む複雑なものまで、さまざまです。 物理モデリングの本質は、従来の合成技術では容易に達成できない複雑な現象をシミュレートするために、より少ない計算負荷のプロセスを使用することにあります。 物理モデルで使用されるより一般的なコンポーネントには、次のものがあります。 フーリエ級数変換 (FST)、非線形ダイナミクス、共鳴動作のモーダル パラメータ、アーティキュレーション モジュレーションのリアルタイム制御スキーム。
楽器のシンセサイザーに関して言えば、物理モデリングは、サンプルベースのエミュレーションで伝統的に見られるシンセシス機能を提供しますが、モデル自体で使用される特定のコンポーネントパラメーターが不足しているため、希少な、ユニークな、またはヴィンテージの楽器を模倣する場合、比較によって制限される場合があります。 ただし、テクノロジーの進歩により、これまで以上に現実世界に近い忠実度の高いサウンドなどの改善がもたらされ続けています。
デジタルモデリング
デジタル モデリングは、コンピューター ベースのテクノロジを使用して、物理デバイスのデジタル表現を生成するプロセスです。 デジタル モデリングは、機器などの既存の物理デバイスの詳細なモデルを作成し、仮想環境で使用するデジタル手段を使用して正確なレプリカを作成します。 ソフトウェアまたはハードウェア アプリケーションで使用できるように、デバイスのサウンドと外観の両方を作成する必要があります。
デジタル モデリングを使用して、現実世界に存在しない新しい楽器を作成することもできます。 プログラムによるアルゴリズムを使用することで、サウンド デザイナーはサウンドとモデルを完全にゼロから構築できます。 このタイプの合成は、一般に 「アルゴリズム合成」 or 「フィジカルモデリング」、最新の計算能力を利用して複雑な機器モデルを生成します。
デジタル モデリング アーキテクチャにはさまざまな種類があり、それぞれに長所と短所があります。 例としては、次のような音響合成方法が含まれます。 サンプリングされたウェーブテーブル合成 (サンプリング) or FM（周波数変調）、などの加算合成アプローチ 加算グラニュラー合成 (追加されたオシレーター トーン) or 減法合成（倍音を差し引く）. 別のタイプ、 粒状サンプリングは、新しいテクスチャ サウンドを作成するために最近人気を博しており、バーチャル インストゥルメント パッチで使用するために、オーディオの小さな断片を大きなサンプルに結合します。
全体として、デジタル モデリングは、既存の物理的なソースとゼロからデジタルで作成されたソース マテリアルの両方からリアルなサウンドのインストゥルメントとエフェクトを作成するための重要なツールです。 従来の信号処理技術と最新のコンピューティング技術を組み合わせて、この技術が開発される前には不可能だった驚くべき機能をサウンド デザイナーにもたらします。
ハイブリッドモデリング
ハイブリッド モデリング 物理モデリングとサンプリング技術を組み合わせて、より正確でリアルなサウンドを作成します。 従来のサンプリングでは、ドラムやギターなどの自然な楽器を再現するのは難しいかもしれませんが、ハイブリッド モデリングでは、実際の楽器のすべてのニュアンスをキャプチャする技術が存在します。
このプロセスでは、楽器によって生成される実際の音波の物理モデリングと、 実際のパフォーマンスまたは録音からの事前に録音されたサンプル. その結果、元の素材を忠実に再現した深みのあるサウンドが再現されます。 ハイブリッド モデリングは、リアルなデジタル シンセサイザーの作成に特に役立ちます。 仮想アナログ クラシックなハードウェア シンセサイザーのように聞こえるように設計されています。
XNUMX つのテクノロジーを組み合わせることで、プロデューサーは、ハイブリッド モデリングが利用可能になる前は困難または不可能だったライブ パフォーマンス要素を作品に組み込むことができます。 ハイブリッドモデルにより、プロデューサーは環境オーディオシミュレーションと録音をブレンドすることにより、独自のサウンドを作成できます。 仮想音響楽器.
モデリングの応用
モデリング 現実世界のオブジェクトまたはシステムのデジタル表現を作成するプロセスを説明するために使用される用語です。 エンジニアリング、ビデオゲームのデザインなど、さまざまなアプリケーションで使用できます。 音楽制作。 の中に 音楽制作 文脈上、デジタルでは利用できない楽器、アンプ、エフェクトを正確にエミュレートするために使用されます。
のさまざまなアプリケーションを見てみましょう 楽器のモデリング:
シンセサイザー
シンセサイザーは、サウンドの作成と操作に使用されるデジタル デバイスです。 シンセサイザーは、オーディオ作曲からライブ パフォーマンスまで、さまざまな音楽のコンテキストで使用されます。 モデリング は、ソフトウェアがアナログまたは音響波形をデジタル波形に「モデル化」できる合成技術の一形態です。 これにより、ミュージシャンはサウンド デザインと処理オプションに大きな可能性を秘めています。 モデリングシンセサイザーを使用すると、ユーザーはさまざまな波形を使用できます。 サーキットベントサウンド、サンプリングされたグラニュラーサウンド、 そしてはるかに。
シンセサイザーの分野には、いくつかの主要なモデリング シンセサイザーがあります。 減算合成、加算合成、FM合成 & サンプリングベースのシンセサイザー. 減法シンセサイザーは基本的な高調波成分を使用し、ユーザーが操作するコントロールによって動的に形作ることができます。 ピッチエンベロープ、レゾナンスフィルターなど 加算シンセサイザーは、より複雑なアプローチに従います。これにより、さまざまな周波数、振幅、および位相で複数の正弦波を連続的に加算することによって、任意の複雑な波形が構築されます。 FM (Frequency Modulation) シンセシスは、基本的な正弦波形を使用します (ただし、加算シンセシス機器で使用するものと同じではありません)。XNUMX つまたは複数の正弦波が固定キャリア周波数とともに周波数を変調し、新しいサイドによって生成された新しい可聴高調波コンテンツが生成されます。バンド。 サンプリングベースのシンセサイザーは、録音されたオーディオ情報を音楽制作のコンテキスト内で使用できるものに音楽的に変更するのに役立つ高調波/タイムドメインベースの機能を抽出するだけでなく、録音オーディオを変換することを可能にします。
モデリングされたアナログシンセサイザー さまざまなサウンド デザイン機能、現在のコンピューター技術での使いやすさ、クラシックなアナログ楽器を購入したり、ハードウェアを介してデジタル変換することに対するコスト効率により、今日の音楽制作者の間で非常に人気が高まっています。 モデリングによるシンセシスは、プロデューサーに無限の音響の可能性を与え、現代のテクノロジーが可能になる前よりもはるかに正確に無限のエキサイティングなトーンを作成することができます!
エレキギター
ギターのモデリング 造形技術を駆使して制作 生き生きとした音. このタイプのモデリングは、さまざまな楽器のサウンドを正確に再現することを目的としており、エレクトリック ギターで最もよく使用されます。 モデリングは、高度な数学的アルゴリズムを使用してアナログ オーディオ信号を再作成する信号処理の一種です。
エレキギターの場合、アコースティックギターのボディやスピーカーの共鳴特性をデジタルで再現したモデルです。 キャビネット. エレクトリック ギターでは、ヴィンテージのチューブ アンプや他のメーカーのアンプの再現から、アコースティック ギターのシミュレーション、XNUMX 弦ギターやラップ スティール ギターに見られるような本質的なハーモニー トーンまで、さまざまなモデルを使用できます。
モデルをアクティブにするために、プレーヤーは通常、特定の楽器を模倣する形と音を選択できるコントロール付きのペダルを使用します。 これらは トーンプリセット クリーン チャンネルの暖かみのあるまろやかなトーンから、より強烈なゲイン設定のエッジの効いたサウンドまで、多種多様な音楽テクスチャを提供できます。
モデリング技術とエフェクターを組み合わせることで、 アンプモデリング ディストーション ボックスを使用すると、プレーヤーはさまざまな要素を組み合わせて、独自の XNUMX つの異なるサウンドにすることができます。昔はよくあったように、いくつかの別々のピースを個別に接続する必要はありません。 モデリングにより、 音色設定の素早い切り替え ライブ パフォーマンス中、プレイヤーは曲の移行中または演奏する各曲の特定のサウンドを作成する際により柔軟になります。 要するに、モデリングは 今日のエレキギター演奏に革命を！
デジタルピアノ
デジタルピアノ は、テクノロジーとモデリングを使用して最もリアルなピアノの音と演奏体験を提供する、人気のあるモダンな楽器です。 高度なテクノロジーにより、モデラーはクラシック ピアノやヴィンテージ ピアノの音響特性をリアルに再現し、まったく新しい音色を生成することができます。
デジタル ピアノのモデリングでよく使われるテクニックの XNUMX つに、 畳み込み. これには、アコースティック ピアノのインパルス応答をキャプチャし、それらを組み合わせます。 デジタルオーディオ よりリアルなサウンドを作成します。 この例には、複数のスピーカーの使用が含まれます (ステレオサウンド）、残響やコーラス効果などの要素を追加します。
デジタル ピアノで使用されるもう XNUMX つの一般的なモデリング手法は、 物理モデリング. これには、弦の張力、ハンマーの張力、ハンマーの質量、周波数応答などの物理的パラメーターが組み込まれており、よりリアルなサウンドのトーンを生成します。 さらに、サンプル ライブラリを使用してエレクトリック ピアノをモデル化することもできます。これにより、アコースティック楽器では利用できない多くのカスタマイズが可能になります。
モデリングのアプリケーションは、ギター、ドラム、キーボードなどの他の電子楽器にも見られます。 クラシック LP レコードやさまざまなスタジオ セッションからエレクトリック ギターやキーボードのサウンドを取得することで、今日のシンセサイザーやソフトウェア シンセサイザーの典型的な独創的なサウンドでは再現できない、本物のフィーリングとユニークなキャラクターをエレクトリック インストゥルメントに与えることができます。 . さらに、歌手は雇用することができます ボーカルモデリングプラグイン 音楽制作のためにボーカルを録音するとき、彼らの声をレコーディング段階での人生よりも「大きく」するのに役立ちます.
モデリングの利点
モデリング は、ユーザーがさまざまなサウンドやテクスチャにアクセスできるようにするために、多くの楽器やデジタル オーディオ ワークステーションで使用される一般的な方法です。 モデリングを使用すると、ユーザーは従来のサンプルを使用しなくても、リアルなサウンドとテクスチャをリアルタイムで作成できます。
を見てみましょう モデリングの主な利点 そしてそれが音楽クリエーターにどのように役立つか：
音質の向上
日時 モデリング 楽器で使用され、目標はより多くを作成することです リアルなサウンド、本物の楽器の音を忠実に再現したもの。 モデリングを通じて、機器のさまざまなコンポーネントをシミュレートおよび強化して、より高い精度を実現できます。 この改善された音質は、これまで以上に複雑なサウンドを探求し、生成する優れた方法を提供します。
モデリング技術は、アコースティック楽器やその他の音源の物理的特性と動作を複製することで機能します。 複雑な数学的アルゴリズムを使用して、ギターやベースの弦、ドラム、シンバル、さらにはオーケストラ楽器などの物理的な音を忠実に再現するデジタル モデルを作成します。 これらのモデルは、オーディオ処理、編集、およびエフェクト アルゴリズムと組み合わされて、アコースティック サウンドの豊かで詳細な表現を作成します。 音楽技術が進歩し続けるにつれて、モデリングの進歩により、サウンド作成のさらなる探求と実験が可能になります。
柔軟性の向上
モデル化されたインストゥルメントは、プレイヤーにサウンドとパフォーマンスの柔軟性を高めるためのツールを提供します。 デジタル楽器は物理的なコンポーネントを必要としないため、さまざまなジャンルやスタイルのサウンドを簡単に再現できます。 モデル化された楽器によって提供される膨大な範囲のサウンドにより、より高いレベルの インスピレーションと創造性 従来の楽器と比較。
幅広いサウンドへのアクセスを提供するだけでなく、 モデリング技術 また、楽器のサウンドの個々の要素を高度に制御することもできます。 これには、次のようなパラメーターを調整する機能が含まれます。 エンベロープ、アタック、サステイン、リリース など、プレイヤーが望むサウンドをより正確に形成するのに役立ちます。
これらすべての要因が組み合わさって、さまざまな音のテクスチャーを探究しようとするミュージシャンに刺激的な新しい可能性を生み出します。 モデル化された楽器は、アコースティック楽器やエレクトリック楽器だけでは実現できないプログラムされたサウンドスケープの機会を提供します。 これが理由です モデリング技術 現代の音楽制作の不可欠な部分になり、ミュージシャンが 音の限界を押し広げる 楽器のユニークなサウンドパレットをコントロールしながら。
コスト削減
モデリング テクノロジは、ミュージシャン、プロデューサー、およびサウンド エンジニアにコスト削減をもたらします。 このテクノロジーは、さまざまな古典的および現代的な楽器の音をエミュレートできるため、さまざまな高価な機器を購入したり、費用のかかる録音セッションに投資したりする必要はありません。 さらに、モデリング技術により、専門家は信号品質を維持しながら同時に複数の楽器を正確に模倣することができます。 その結果、録音セッションや音楽演奏中に必要な手が少なくなり、 時間とお金の節約.
さらに、サウンドエンジニアは、次のような信号処理パラメーターを微調整できるため、モデリングテクノロジーを使用して完璧な録音とミックスをより簡単に作成できます。 アタック、サステイン、ディケイタイム 自動化された方法で、再撮影の追加コストが最小限に抑えられます。
まとめ
結論として、 モデリング技術 楽器で、ギタリストや他のミュージシャンに、以前は不可能だった強力なサウンド機能を提供できます。 多種多様な楽器のトーンをエミュレートする機能、演奏のダイナミクスの制御、および調整可能なデジタル エフェクトを備えたモデリング テクノロジは、音楽クリエーターに多彩で洗練されたサウンド デザイン オプションを提供します。
モデリング技術は、現代の多くの楽器で使用されており、 プロのレコーディングやライブパフォーマンスに必要な忠実度。 また、プレイヤーが自分のサウンドをカスタマイズして独自のものにすることもこれまで以上に簡単になりました。 これにより、 表現力豊かなギター演奏の新時代 ギタリストのクリエイティビティを真に輝かせる。
私はNeaeraの創設者でありコンテンツマーケティング担当者であるJoostNusselderであり、私の情熱の中心にあるギターを使って新しい機器を試すのが大好きです。私のチームと一緒に、2020年から詳細なブログ記事を作成しています。録音とギターのヒントで忠実な読者を助けるために。
