Modeliavimas šiandien tapo svarbia muzikos instrumentų gamybos priemone. Modeliai naudojami norint užfiksuoti, kaip instrumentai sąveikauja su aplinka ir kaip jie reaguoja į skirtingus muzikinius parametrus.
Jis gali būti naudojamas kuriant tikroviškus muzikos instrumentų modeliavimus ir kuriant naujus instrumentus su naujoviškais garsais ir funkcijomis.
Šiame straipsnyje mes išsamiau išnagrinėsime modeliavimą ir aptarsime galimybės jį panaudoti su muzikos instrumentais.
Modeliavimo apibrėžimas
Modeliavimas yra svarbi muzikos instrumentų gamybos technika. Tai apima specialios programinės įrangos naudojimą, kad būtų sukurtas virtualus instrumento modelis, fiksuojantis fizines realaus pasaulio instrumento savybes, pvz. garsas, dydis, forma, medžiagos ir statybos procesas.
Tada šis modelis gali būti naudojamas tikroviškiems garsams, imituojantiems įrašyto fizinio modelio savybes, generuoti.
Modeliavimo procesas prasideda fiksuojant duomenis iš fizinio instrumento, pavyzdžiui, jo garso slėgio lygiai (SPL) arba skaitmeniniai pavyzdžiai. Tada duomenys naudojami matematiniam arba algoritminiam instrumento veikimo vaizdui sukurti. Šis virtualus vaizdas naudojamas kaip atspirties taškas kuriant įvairių tipų pasirinktinius modelius, kuriais galima manipuliuoti ir keisti pagal pageidavimą.
Gautas skaitmeninis modelis taip pat gali būti programuojamas su papildomomis funkcijomis, pvz automatinis garsumo reguliavimas arba moduliavimo efektai. Tai leidžia sukurti instrumentus su sudėtingesniais ir niuansuotais garsais, nei būtų galima pasiekti grojant vienu instrumentu atskirai, be jokio efektų apdorojimo.
Modeliavimo technologija pastaraisiais metais tapo vis sudėtingesnis, todėl muzikantai gali pritaikyti savo instrumentus, kad būtų galima labiau pritaikyti žaidimo patirtį. Tokia pažanga padidino šiuolaikinių muzikos instrumentų galimybes ir įperkamumą, todėl jie tapo labiau prieinami nei bet kada anksčiau žmonėms, kurie domisi įvairių muzikos žanrų ir stilių tyrinėjimais.
Modeliavimo technologijos apžvalga
Modeliavimo technologija yra kompiuterių programinės įrangos naudojimas tikroms fizinėms sistemoms ir procesams imituoti tokioms programoms kaip garso modeliavimas muzikos instrumentuose.
Šiame kontekste modeliavimas reiškia nuolatinius tyrimus ir metodų, naudojamų sistemingai atkartoti akustinius reiškinius, vykstančius fizinėje aplinkoje, plėtrą. Modeliai kuriami derinant fizinius matavimus, skaitmeninių signalų apdorojimo metodus ir matematines lygtis. Tikslas yra tiksliai užfiksuoti ir atkurti tam tikros aplinkos ar įrenginio elgseną, vengiant artefaktų ir pernelyg didelių skaičiavimo išteklių.
Muzikos instrumentai, aprūpinti modeliavimo technologija, naudoja procesoriais pagrįstus sintezės būdus, leidžiančius imituoti tradicinių akustinių instrumentų tonus, taip pat įvairius garso įrašų studijose naudojamus efektų procesorius. Priklausomai nuo modeliuotojo sudėtingumo, skaitmeninių tonų generavimas gali skirtis nuo gana paprastų parametrų reguliavimo variklių (pvz. ekvalaizerio nustatymai) iki sudėtingų modeliavimo variklių, galinčių atkartoti beveik bet kokį natūralų garsą. Modeliavimą taip pat galima derinti su analogine grandine sudėtingesniems garsams.
Modeliavimo tipai
Modeliavimas yra akustinio arba elektrinio signalo paėmimo ir panaudojimo panašaus garso generavimui procesas. Tai populiari technika, naudojama muzikos kūrime ir pastaraisiais metais tampa vis populiaresnė.
Muzikos kūrime naudojami įvairūs modeliavimo būdai, kurių kiekvienas turi savo unikalių privalumų. Šiame skyriuje bus apžvelgtas kiekvienas modeliavimo tipas ir paaiškinta, kam jis gali būti naudojamas muzikos instrumentuose:
Fizinis modeliavimas
Fizinis modeliavimas yra garso sintezės technika, kuri naudoja skaitmeninį signalų apdorojimą (DSP) ir algoritmus, kad imituotų akustinių muzikos instrumentų, garsų ir efektų elgseną. Garso kūrimas yra pagrįstas instrumento garsą sukuriančių struktūrų ir grandinės komponentų matematiniu modeliu ir yra empirinio pobūdžio. Paprastai šis algoritmas neapima mėginių ėmimo ar fizinių instrumentų, o sistema sukuria abstrakčius instrumento ir komponentų elgsenos vaizdus.
Fizinis modeliavimas gali svyruoti nuo paprastų modelių, tokių kaip vieno generatoriaus sintezatoriai, iki sudėtingų, apimančių kelis fizinius objektus, akustinius laukus ar dalelių sistemas. Fizinio modeliavimo esmė slypi naudojant mažiau skaičiuojant intensyvių procesų, kad būtų imituojami sudėtingi reiškiniai, kurių neįmanoma lengvai atlikti naudojant tradicinius sintezės metodus. Kai kurie dažniausiai fiziniuose modeliuose naudojami komponentai apima Furjė serijos transformacija (FST), netiesinė dinamika, modaliniai rezonansinio elgesio parametrai ir artikuliacijos moduliavimo realiojo laiko valdymo schemos.
Kalbant apie muzikos instrumentų sintezatorius, fizinis modeliavimas suteikia sintezės galimybes, kurios tradiciškai randamos mėginių emuliacijose, tačiau gali būti apribotos, kai reikia imituoti retus, unikalius ar senovinius instrumentus, nes trūksta konkrečių komponentų parametrų, naudojamų pačiame modelyje. Tačiau technologijų pažanga ir toliau teikia patobulinimų, pavyzdžiui, aukštesnio tikslumo garsus, kurie yra arčiau nei bet kada anksčiau jų realiame pasaulyje.
Skaitmeninis modeliavimas
Skaitmeninis modeliavimas yra procesas, kurio metu naudojamos kompiuterinės technologijos skaitmeniniams fizinių įrenginių atvaizdams sukurti. Skaitmeninis modeliavimas sukuria išsamius esamų fizinių įrenginių, tokių kaip instrumentai, modelius ir sukuria tikslias kopijas skaitmeninėmis priemonėmis, skirtas naudoti virtualioje aplinkoje. Tai apima įrenginio garsą ir išvaizdą, kad jį būtų galima naudoti programinėje ar aparatinėje programoje.
Skaitmeninis modeliavimas taip pat gali būti naudojamas kuriant naujus instrumentus, kurių realiame pasaulyje nėra. Naudodami programinius algoritmus, garso dizaineriai gali kurti garsus ir modelius visiškai nuo nulio. Šis sintezės tipas paprastai vadinamas „Algoritminė sintezė“ or „fizinis modeliavimas“, ir naudojasi šiuolaikine skaičiavimo galia, kad sukurtų sudėtingus prietaisų modelius.
Yra daug skirtingų skaitmeninio modeliavimo architektūrų tipų, kurių kiekviena turi savo stipriąsias ir silpnąsias puses. Pavyzdžiai apima akustinės sintezės metodus, tokius kaip atrinktų bangų sintezė (atranka) or FM (dažnio moduliacija), priedų sintezės metodai, tokie kaip adityvinė granuliuota sintezė (pridėti osciliatorių tonai) or atimtinė sintezė (harmoninių obertonų atėmimas). Kitas tipas, granuliuotas mėginių ėmimas, pastaruoju metu išpopuliarėjo kuriant naujus tekstūrinius garsus, sujungiant mažas garso dalis į didesnius pavyzdžius, skirtus naudoti virtualių instrumentų pataisose.
Apskritai skaitmeninis modeliavimas yra svarbi priemonė kuriant tikroviškai skambančius instrumentus ir efektus tiek iš esamų fizinių šaltinių, tiek iš pirminės medžiagos, sukurtos skaitmeniniu būdu nuo nulio. Jis sujungia tiek tradicinius signalų apdorojimo metodus, tiek šiuolaikines skaičiavimo technologijas, kad garso kūrėjams suteiktų nuostabių galimybių, kurių anksčiau nebuvo įmanoma iki šios technologijos sukūrimo.
Hibridinis modeliavimas
Hibridinis modeliavimas derina fizinio modeliavimo ir atrankos būdus, kad sukurtų tikslesnius ir tikroviškesnius garsus. Atliekant tradicinį mėginių ėmimą gali būti sunku atkurti natūralius instrumentus, tokius kaip būgnai ir gitaros, tačiau naudojant hibridinį modeliavimą egzistuoja technologija, leidžianti užfiksuoti visus tikro instrumento niuansus.
Procesas apima instrumento sukurtos tikrosios garso bangos fizinio modeliavimo derinimą su a iš anksto įrašytas pavyzdys iš tikro pasirodymo ar įrašo. Rezultatas – gilus, autentiškai skambantis garsinis originalios šaltinio medžiagos atkūrimas. Hibridinis modeliavimas ypač naudingas kuriant tikroviškus skaitmeninius sintezatorius, pvz virtualūs analogai kurie sukurti taip, kad skambėtų kaip klasikiniai aparatūros sintezatoriai.
Sujungę dvi technologijas, gamintojai į savo produkciją gali įtraukti gyvo atlikimo elementus, kurie buvo sudėtingi arba neįmanomi, kol nebuvo prieinamas hibridinis modeliavimas. Hibridiniai modeliai leidžia gamintojams sukurti unikalius garsus derinant aplinkos garso modeliavimą su įrašais virtualūs akustiniai instrumentai.
Modeliavimo taikymai
Modeliavimas yra terminas, naudojamas apibūdinti realaus pasaulio objekto ar sistemos skaitmeninio vaizdo kūrimo procesą. Jis gali būti naudojamas įvairiose programose, tokiose kaip inžinerija, vaizdo žaidimų projektavimas ir muzikos kūrimas. Be muzikos kūrimas kontekste, jis naudojamas tiksliai mėgdžioti instrumentus, stiprintuvus ir efektus, kurių nėra skaitmeniniu būdu.
Pažvelkime į skirtingas programas muzikos instrumentų modeliavimas:
Sintezatoriai
Sintezatoriai yra skaitmeniniai įrenginiai, naudojami garsui kurti ir manipuliuoti. Sintezatoriai naudojami įvairiuose muzikiniuose kontekstuose – nuo garso kompozicijų iki gyvo atlikimo. Modeliavimas yra sintezės technologijos forma, leidžianti programinei įrangai „modeliuoti“ analogines arba akustines bangų formas į skaitmenines bangų formas. Tai suteikia muzikantams puikias garso dizaino ir apdorojimo galimybes. Naudodami modeliavimo sintezatorius, vartotojai gali naudoti įvairias bangų formas, įskaitant grandinės sulenkti garsai, atrinkti ir granuliuoti garsai, ir dar daugiau.
Sintezatorių srityje yra keletas pagrindinių modeliuojančių sintezatorių tipų: subtraktyvioji sintezė, adityvinė sintezė, FM sintezė ir atrankos pagrindu sukurti sintezatoriai. Atimamasis sintezatorius naudoja pagrindinius harmoninius komponentus, kuriuos galima dinamiškai formuoti naudojant naudotojo valdomus valdiklius, pvz., aukščio vokai, rezonansiniai filtrai ir kt. Adityvinis sintezatorius vadovaujasi sudėtingesniu metodu, kai savavališkai sudėtinga bangos forma sukuriama nuolat sudedant kelias sinusines bangas įvairiais dažniais, amplitudėmis ir fazėmis. FM (dažnio moduliavimo) sintezė naudoja pagrindines sinusines bangų formas (nors ir ne tokias pačias, kokias naudotumėte adityviniuose sintezės prietaisuose), kai vienas ar daugiau sinusoidų moduliuoja dažnį kartu su fiksuotu nešlio dažniu, todėl naujoje pusėje sukuriamas naujas garsinis harmoninis turinys. juostos. Atranka pagrįsti sintezatoriai leidžia paversti įrašymo garsą, taip pat išgauti harmonines / laiko srities funkcijas, kurios padeda muzikiškai pakeisti įrašytą garso informaciją į ką nors, ką būtų galima naudoti muzikos kūrimo kontekste.
Modeliuojami analoginiai sintezatoriai tapo itin populiarūs tarp šių dienų muzikos kūrėjų dėl savo įvairių garso dizaino galimybių, lengvo naudojimo su dabartinėmis kompiuterinėmis technologijomis ir ekonomiškumo perkant klasikinius analoginius instrumentus arba konvertuojant juos per aparatinę įrangą skaitmeniniu būdu atkurti juos šiuolaikinėmis sąlygomis. Sintezė per modeliavimą suteikia gamintojams begalę garso galimybių, leidžiančių sukurti begalę įdomių tonų tiksliau nei bet kada anksčiau, kol tai nebuvo įmanoma padaryti šiuolaikinėms technologijoms!
Elektrinės gitaros
Gitarų modeliavimas gaminti naudoti modeliavimo technologiją gyvenimiškus garsus. Šiuo modeliavimu siekiama tiksliai atkurti įvairių instrumentų skambesį, o jis dažniausiai naudojamas elektrinėse gitarose. Modeliavimas yra signalo apdorojimo forma, kuri naudoja sudėtingus matematinius algoritmus analoginiams garso signalams atkurti.
Su elektrinėmis gitaromis šie modeliai kuriami skaitmeniniu būdu atkuriant akustinės gitaros korpuso ar garsiakalbio rezonansines charakteristikas. kabinetas. Elektrinių gitarų modeliai gali skirtis nuo senovinių vamzdinių stiprintuvų ar kitų gamintojų stiprintuvų atkūrimo iki akustinės gitaros modeliavimo ar esminių harmonijos tonų, tokių kaip dvylikos stygų ir plieninės gitaros.
Norėdami suaktyvinti modelį, žaidėjai paprastai naudoja pedalą su valdikliais, leidžiančiais pasirinkti formas ir garsus, imituojančius tam tikrus instrumentus. Šie tonų presents gali pateikti daug įvairių muzikinių tekstūrų – nuo šiltų ir švelnių tonų švariame kanale iki aštresnių garsų esant intensyvesniems stiprinimo parametrams.
Naudojant modeliavimo technologiją kartu su efektų pedalais, stiprintuvo modeliavimas ir iškraipymų dėžės, grotuvai gali sujungti įvairius elementus į vieną išskirtinį, tik jiems būdingą garsą – užuot turėję kelis atskirus kūrinius, atskirai sujungtus, kaip dažnai būdavo praeitais laikais! Modeliavimas taip pat leidžia greitas tonų nustatymų perjungimas gyvų pasirodymų metu, o tai suteikia žaidėjams daugiau lankstumo dainų perėjimų metu arba kuriant konkretų kiekvieno atliekamo kūrinio garsą. Trumpai tariant, modeliavimas turi šiandien sukėlė revoliuciją grojant elektrine gitara!
Skaitmeniniai pianinai
Skaitmeniniai pianinai yra populiarūs šiuolaikiniai instrumentai, kuriuose naudojamos technologijos ir modeliavimas, kad būtų užtikrintas tikroviškiausias fortepijono garsas ir grojimo patirtis. Pasitelkę pažangias technologijas modeliuotojai gali tikroviškai atkartoti klasikinių ir senovinių pianinų akustines savybes, taip pat sukurti visiškai naują tembrą.
Viena populiari skaitmeninio fortepijono modeliavimo technika yra konvoliucija. Tai apima akustinių pianinų impulsinių reakcijų fiksavimą ir jų derinimą Skaitmeninis garso įrašas sukurti tikroviškiau skambantį garsą. To pavyzdžiai apima kelių garsiakalbių naudojimą (stereofoninis garsas) ir pridėti tokių elementų kaip aidėjimas ir choro efektai.
Kitas populiarus modeliavimo būdas, naudojamas skaitmeniniuose pianinuose fizinis modeliavimas. Tai apima fizinius parametrus, tokius kaip stygos įtempimas, plaktuko įtempimas, plaktuko masė ir dažnio atsakas, kad būtų sukurtas tikroviškiau skambantis tonas. Be to, elektrinius fortepijonus taip pat galima modeliuoti naudojant pavyzdines bibliotekas, kurios leidžia atlikti daug pritaikymų, kurių nėra akustiniame instrumente.
Modeliavimo pritaikymų galima rasti ir kituose elektriniuose instrumentuose, tokiuose kaip gitaros, būgnai ar klaviatūros. Elektrinės gitaros ar klaviatūros garsas iš klasikinio LP įrašo ar įvairių studijos seansų gali padėti elektriniams instrumentams suteikti autentišką pojūtį ir unikalų charakterį, kurio neįmanoma atkurti su įprastais šiandieninių sintezatorių ar programinės įrangos sintezatorių garsais. . Be to, gali įdarbinti dainininkai balso modeliavimo įskiepiai įrašydami vokalą muzikiniam kūriniui, kad jų balsas taptų „didesnis“ nei gyvenimas įrašų scenoje.
Modeliavimo privalumai
Modeliavimas yra populiarus metodas, naudojamas daugelyje muzikos instrumentų ir skaitmeninių garso darbo vietų, siekiant suteikti vartotojams prieigą prie įvairių garsų ir tekstūrų. Modeliuodami vartotojai gali sukurti tikroviškus garsus ir tekstūras realiuoju laiku, nenaudodami tradicinių pavyzdžių.
Pažvelkime į pagrindiniai modeliavimo pranašumai ir kaip tai gali padėti muzikos kūrėjams:
Geresnė garso kokybė
Kada modeliavimas naudojamas muzikos instrumentuose, tikslas – sukurti daugiau tikroviškas garsas, kuris labai imituoja tikrų instrumentų garsą. Modeliuojant galima imituoti ir patobulinti įvairius instrumento komponentus, kad būtų pasiektas didesnis tikslumas. Ši patobulinta garso kokybė suteikia puikų būdą tyrinėti ir sukurti sudėtingesnius garsus nei bet kada anksčiau.
Modeliavimo technologija veikia atkartodama akustinių instrumentų ir kitų garso šaltinių fizines savybes ir elgesį. Sudėtingi matematiniai algoritmai naudojami kuriant skaitmeninius modelius, kurie tiksliai sukuria ištikimą fizinių garsų, tokių kaip gitaros ar bosinės stygos, būgnai, cimbolai ir net orkestro instrumentai, atkūrimą. Tada šie modeliai derinami su garso apdorojimo, redagavimo ir efektų algoritmais, kad būtų sukurtas gausiai detalus akustinių garsų vaizdas. Muzikos technologijoms toliau tobulėjant, modeliavimo pažanga leidžia toliau tyrinėti ir eksperimentuoti kuriant garsą.
Didesnis lankstumas
Sumodeliuoti instrumentai suteikia žaidėjams įrankius, leidžiančius pasiekti didesnį lankstumo lygį su savo garsu ir atlikimu. Panaikinus fizinių komponentų poreikį, skaitmeniniai instrumentai gali lengvai atkurti skirtingų žanrų ir stilių garsus. Didžiulis modeliuotų instrumentų siūlomų garsų spektras leidžia pasiekti aukštesnį garso lygį įkvėpimas ir kūrybiškumas palyginti su tradiciniais instrumentais.
Be prieigos prie daugybės garsų, modeliavimo technologija taip pat leidžia geriau valdyti atskirus instrumento garso elementus. Tai apima galimybę reguliuoti tokius parametrus kaip vokuoti, pulti, palaikyti, paleisti ir dar daugiau, o tai padeda žaidėjams tiksliau suformuoti norimą garsą.
Visi šie veiksniai kartu sukuria įdomių naujų galimybių muzikantams, norintiems tyrinėti skirtingas garso tekstūras. Modeliuojami instrumentai suteikia galimybę programuotiems garso peizažams, kurių nebūtų įmanoma pasiekti naudojant vien akustinius ar elektrinius muzikos instrumentus. Štai kodėl modeliavimo technologija tapo neatsiejama šiuolaikinės muzikos kompozicijos dalimi, leidžiančia muzikantams peržengti garso ribas išlaikant savo instrumento unikalios garso paletės kontrolę.
Sąnaudų taupymas
Modeliavimo technologija gali padėti sutaupyti muzikantų, prodiuserių ir garso inžinierių išlaidų. Kadangi technologija gali imituoti įvairių klasikinių ir modernių muzikos instrumentų garsus, nereikia pirkti skirtingos brangios įrangos ar investuoti į brangias įrašymo sesijas. Be to, modeliavimo technologija leidžia profesionalams tiksliai imituoti kelis instrumentus vienu metu, išsaugant signalo kokybę. Dėl to įrašymo sesijos ar muzikinio pasirodymo metu reikia mažiau rankų laiko ir pinigų taupymas.
Be to, kadangi garso inžinieriai gali lengviau sukurti nepriekaištingus įrašus ir mišinius naudodami modeliavimo technologiją, nes ji gali tiksliai reguliuoti signalo apdorojimo parametrus, pvz. atakos, palaikymo ir irimo laikas automatizuotai sumažinamos papildomos pakartotinių perėmimų išlaidos.
Išvada
Apibendrinant, naudojimas modeliavimo technologija Muzikos instrumentai gali suteikti gitaristams ir kitiems muzikantams galingas garso galimybes, kurios anksčiau buvo neįmanomos. Modeliavimo technologija, gebanti imituoti daugybę skirtingų instrumentų tonų, valdyti grojimo dinamiką ir derinamus skaitmeninius efektus, suteikia įvairiapusių ir sudėtingų garso dizaino galimybių muzikos kūrėjams.
Modeliavimo technologija naudojama daugelyje šiuolaikinių instrumentų, siekiant sukurti aukštos kokybės tonus, kurie užfiksuoja ištikimybė, reikalinga profesionaliems įrašams ir gyvam pasirodymui. Be to, žaidėjams lengviau nei bet kada anksčiau pritaikyti savo garsą ir padaryti jį savo. Tai paskatino a nauja išraiškingo grojimo gitara era kuri leidžia gitaristų kūrybiškumui iš tikrųjų suspindėti.
Esu Joostas Nusselderis, „Neaera“ įkūrėjas ir turinio rinkodaros specialistas, tėtis, ir mėgstu išbandyti naują įrangą su gitara, kuri yra mano aistros šerdis, o kartu su komanda nuo 2020 m. kuriu išsamius tinklaraščio straipsnius. padėti ištikimiems skaitytojams įrašų ir gitaros patarimais.
