modelēšana mūsdienās ir kļuvis par svarīgu instrumentu mūzikas instrumentu izgatavošanai. Modeļi tiek izmantoti, lai fiksētu, kā instrumenti mijiedarbojas ar to vidi un kā viņi reaģē uz dažādiem mūzikas parametriem.
To var izmantot, lai izveidotu reālistiskas mūzikas instrumentu simulācijas un izstrādātu jaunus instrumentus ar novatoriskām skaņām un funkcijām.
Šajā rakstā mēs sīkāk izpētīsim modelēšanu un apspriedīsim iespējas to izmantot ar mūzikas instrumentiem.
Modelēšanas definīcija
Modelēšana ir svarīgs paņēmiens mūzikas instrumentu ražošanā. Tas ietver īpašas programmatūras izmantošanu, lai izveidotu instrumenta virtuālo modeli, kas atspoguļo reālās pasaules instrumenta fiziskās īpašības, piemēram, tā skaņa, izmērs, forma, materiāli un būvniecības process.
Pēc tam šo modeli var izmantot, lai radītu reālistiskas skaņas, kas atdarina ierakstītā fiziskā modeļa īpašības.
Modelēšanas process sākas ar datu tveršanu no fiziskā instrumenta, piemēram, tā skaņas spiediena līmeņi (SPL) vai digitālie paraugi. Pēc tam dati tiek izmantoti, lai izveidotu instrumenta darbības matemātisku vai algoritmisku attēlojumu. Šis virtuālais attēlojums tiek izmantots kā sākumpunkts, lai izveidotu dažāda veida pielāgotus modeļus, kurus var manipulēt un mainīt pēc vēlēšanās.
Iegūto digitālo modeli var ieprogrammēt arī ar papildu funkcijām, piemēram automātiska skaļuma regulēšana vai modulācijas efekti. Tas ļauj izveidot instrumentus ar sarežģītākām un niansētākām skaņām, nekā citādi varētu iegūt, spēlējot vienu instrumentu atsevišķi, neizmantojot nekādu efektu apstrādi.
Modelēšanas tehnoloģija pēdējos gados ir kļuvusi arvien sarežģītāka, ļaujot mūziķiem pielāgot savus instrumentus personalizētākai spēles pieredzei. Šādi sasniegumi ir palielinājuši gan mūsdienu mūzikas instrumentu iespējas, gan pieejamību, padarot tos pieejamākus nekā jebkad agrāk cilvēkiem, kuri ir ieinteresēti dažādu mūzikas žanru un stilu izpētē.
Pārskats par modelēšanas tehnoloģiju
Modelēšanas tehnoloģija ir datoru programmatūras izmantošana, lai simulētu reālās pasaules fiziskās sistēmas un procesus tādām lietojumprogrammām kā skaņas modelēšana mūzikas instrumentos.
Šajā kontekstā modelēšana attiecas uz notiekošu izpēti un metožu izstrādi, ko izmanto, lai sistemātiski atkārtotu akustiskās parādības, kas notiek fiziskā vidē. Modeļi tiek izveidoti, kombinējot fiziskus mērījumus, digitālās signālu apstrādes metodes un matemātiskos vienādojumus. Mērķis ir precīzi uztvert un reproducēt noteiktās vides vai ierīces darbību, vienlaikus izvairoties no artefaktiem un pārmērīgiem skaitļošanas resursiem.
Mūzikas instrumentos, kas aprīkoti ar modelēšanas tehnoloģiju, tiek izmantotas uz procesoriem balstītas sintēzes tehnikas, kas ļauj atdarināt tradicionālo akustisko instrumentu toņus, kā arī dažādus ierakstu studijās izmantotos efektu procesorus. Atkarībā no modelētāja sarežģītības digitālo signālu ģenerēšana var atšķirties no salīdzinoši vienkāršiem parametru regulēšanas dzinējiem (piemēram, ekvalaizera iestatījumi) līdz sarežģītiem simulācijas dzinējiem, kas spēj replicēt praktiski jebkuru dabisko skaņu. Modelēšanu var arī apvienot ar analogo shēmu sarežģītākām skaņām.
Modelēšanas veidi
modelēšana ir akustiska vai elektriskā signāla uztveršanas process un tā izmantošana līdzīgas skaņas ģenerēšanai. Tā ir populāra tehnika, ko izmanto mūzikas producēšanā, un pēdējos gados tā ir kļuvusi arvien populārāka.
Mūzikas producēšanā tiek izmantoti dažādi modelēšanas veidi, un katram no tiem ir savas unikālas priekšrocības. Šajā sadaļā tiks apskatīts katrs modelēšanas veids un paskaidrots, kam to var izmantot mūzikas instrumentos:
Fiziskā modelēšana
Fiziskā modelēšana ir skaņas sintēzes tehnikas veids, kas izmanto digitālo signālu apstrādi (DSP) un algoritmus, lai atdarinātu akustisko mūzikas instrumentu, skaņu un efektu uzvedību. Skaņas radīšana ir balstīta uz instrumenta skaņu veidojošo struktūru un ķēdes komponentu matemātisko modeli, un tā ir empīriska. Parasti šis algoritms neietver paraugu ņemšanu vai fiziskus instrumentus, tā vietā sistēma veido abstraktus instrumenta un komponentu uzvedības attēlojumus.
Fiziskā modelēšana var būt no vienkāršiem modeļiem, piemēram, viena oscilatora sintezatoriem, līdz sarežģītiem modeļiem, kas ietver vairākus fiziskus objektus, akustiskos laukus vai daļiņu sistēmas. Fiziskās modelēšanas būtība ir mazāka skaitļošanas ziņā intensīvu procesu izmantošana, lai modelētu sarežģītas parādības, kuras nevar viegli paveikt ar tradicionālajām sintēzes metodēm. Daži no visbiežāk izmantotajiem komponentiem, ko izmanto fiziskajos modeļos, ietver Furjē sērijas transformācija (FST), nelineārā dinamika, modālie parametri rezonanses uzvedībai un reāllaika vadības shēmas artikulācijas modulācijai.
Runājot par mūzikas instrumentu sintezatoriem, fiziskā modelēšana nodrošina sintēzes iespējas, kas tradicionāli atrodamas uz paraugiem balstītās emulācijās, taču tās var būt ierobežotas, ja runa ir par retu, unikālu vai antīku instrumentu atdarināšanu, jo trūkst specifisku komponentu parametru, ko izmanto pašā modelī. Tomēr tehnoloģiju attīstība turpina radīt tādus uzlabojumus kā augstākas precizitātes skaņas, kas ir tuvāk nekā jebkad agrāk reālās pasaules līdziniekiem.
Digitālā modelēšana
Digitālā modelēšana ir process, kurā tiek izmantota datorizēta tehnoloģija, lai izveidotu fizisko ierīču digitālos attēlojumus. Digitālā modelēšana rada detalizētus esošo fizisko ierīču modeļus, piemēram, instrumentus, un ražo precīzas kopijas ar digitāliem līdzekļiem izmantošanai virtuālajā vidē. Tas ietver gan ierīces skaņas, gan izskata izveidi, lai to varētu izmantot programmatūras vai aparatūras lietojumprogrammās.
Digitālo modelēšanu var izmantot arī, lai radītu jaunus instrumentus, kas neeksistē reālajā pasaulē. Izmantojot programmatiskos algoritmus, skaņu dizaineri var izveidot skaņas un modeļus pilnībā no nulles. Šo sintēzes veidu parasti sauc par "Algoritmiskā sintēze" or "fiziskā modelēšana", un izmanto modernās skaitļošanas jaudas priekšrocības, lai radītu sarežģītus instrumentu modeļus.
Ir daudz dažādu veidu digitālās modelēšanas arhitektūras, katrai no tām ir savas stiprās un vājās puses. Piemēri ietver akustiskās sintēzes metodes, piemēram, paraugu viļņu tabulas sintēze (izlases ņemšana) or FM (frekvences modulācija), aditīvās sintēzes pieejas, piemēram, aditīvā granulētā sintēze (pievienoti oscilatoru toņi) or subtraktīvā sintēze (harmonisko virstoņu atņemšana). Cits veids, granulu paraugu ņemšana, nesen ir kļuvis populārs jaunu teksturālu skaņu radīšanai, apvienojot mazus audio fragmentus lielākos paraugos, lai tos izmantotu virtuālo instrumentu ielāpus.
Kopumā digitālā modelēšana ir svarīgs instruments, lai radītu reālistiskus instrumentus un efektus gan no esošiem fiziskiem avotiem, gan no izejmateriāla, kas izveidots digitāli no jauna. Tas apvieno gan tradicionālās signālu apstrādes metodes, gan modernās skaitļošanas tehnoloģijas, lai sniegtu skaņas dizaineriem pārsteidzošas iespējas, kas iepriekš nebija iespējamas pirms šīs tehnoloģijas izstrādes.
Hibrīda modelēšana
Hibrīda modelēšana apvieno fiziskās modelēšanas un izlases metodes, lai radītu precīzākas un reālistiskākas skaņas. Tradicionālajai iztveršanai var rasties grūtības atjaunot dabiskos instrumentus, piemēram, bungas un ģitāras, taču ar hibrīdmodelēšanu pastāv tehnoloģija, kas ļauj uztvert visas īsta instrumenta nianses.
Process ietver instrumenta radītā faktiskā skaņas viļņa fiziskās modelēšanas apvienošanu ar a iepriekš ierakstīts paraugs no reālas izrādes vai ieraksta. Rezultāts ir dziļa, autentiski skanoša oriģinālā izejmateriāla skaņas atveide. Hibrīda modelēšana ir īpaši noderīga, veidojot reālistiskus digitālos sintezatorus, piemēram virtuālie analogi kas ir izstrādāti tā, lai izklausītos kā klasiski aparatūras sintezatori.
Apvienojot abas tehnoloģijas, producenti savos iestudējumos var iekļaut dzīvā izpildījuma elementus, kas bija sarežģīti vai neiespējami, pirms bija pieejama hibrīda modelēšana. Hibrīdie modeļi ļauj ražotājiem radīt unikālas skaņas, apvienojot vides audio simulācijas ar ierakstiem virtuālie akustiskie instrumenti.
Modelēšanas pielietojumi
modelēšana ir termins, ko lieto, lai aprakstītu reālās pasaules objekta vai sistēmas digitālā attēlojuma izveides procesu. To var izmantot dažādās lietojumprogrammās, piemēram, inženierzinātnēs, videospēļu dizainā un Mūzikas producēšana. Iekš Mūzikas producēšana kontekstā to izmanto, lai precīzi atdarinātu instrumentus, pastiprinātājus un efektus, kas nav pieejami digitāli.
Apskatīsim dažādas lietojumprogrammas mūzikas instrumentu modelēšana:
Sintezatori
Sintezatori ir digitālas ierīces, ko izmanto skaņas radīšanai un manipulēšanai. Sintezatori tiek izmantoti daudzos dažādos muzikālos kontekstos, sākot no audio kompozīcijām līdz dzīvajam izpildījumam. modelēšana ir sintēzes tehnoloģijas veids, kas ļauj programmatūrai "modelēt" analogās vai akustiskās viļņu formas digitālās viļņu formās. Tas piedāvā mūziķiem lieliskas iespējas ar skaņas dizainu un apstrādes iespējām. Izmantojot modelēšanas sintezatorus, lietotāji var izmantot visu veidu dažādas viļņu formas, tostarp ķēdes izliektas skaņas, izlases un granulētas skaņas, un vēl daudz vairāk.
Sintezatoru jomā ir vairāki galvenie modelēšanas sintezatoru veidi: subtraktīvā sintēze, aditīvā sintēze, FM sintēze un uz paraugu ņemšanu balstīti sintezatori. Subtraktīvais sintezators izmanto pamata harmonikas komponentus, kurus var dinamiski veidot ar lietotāja vadītām vadības ierīcēm, piemēram, toņa aploksnes, rezonanses filtri utt. Piedevu sintezators izmanto sarežģītāku pieeju, saskaņā ar kuru tiek konstruēta patvaļīgi sarežģīta viļņu forma, nepārtraukti saskaitot vairākus sinusa viļņus dažādās frekvencēs, amplitūdās un fāzēs. FM (frekvences modulācijas) sintēze izmanto pamata sinusoidālās viļņu formas (lai gan tās nav tās pašas, kuras jūs izmantotu papildu sintēzes instrumentos), kur viens vai vairāki sinusoīdi modulē frekvenci kopā ar fiksētu nesējfrekvenci, kā rezultātā rodas jauns dzirdams harmoniskais saturs, ko rada jaunā puse. joslas. Uz iztveršanu balstīti sintezatori ļauj pārveidot ieraksta audio, kā arī iegūt harmonikas/laika domēna funkcijas, kas palīdz muzikāli pārveidot ierakstīto audio informāciju par kaut ko izmantojamu mūzikas producēšanas kontekstā.
Modelētie analogie sintezatori ir kļuvuši ārkārtīgi populāri mūsdienu mūzikas veidotāju vidū, pateicoties to dažādajām skaņas dizaina iespējām, ērtai lietojamībai ar pašreizējām datortehnoloģijām un izmaksu efektivitātei pret klasisko analogo instrumentu iegādi vai to pārveidošanu, izmantojot aparatūru, lai tos digitāli atjaunotu mūsdienu izteiksmē. Sintēze ar modelēšanas palīdzību sniedz producentiem bezgalīgi daudz skaņas iespēju, ļaujot viņiem radīt bezgala daudz aizraujošu toņu ar lielāku precizitāti nekā jebkad agrāk, pirms to darīja modernās tehnoloģijas!
Elektriskās ģitāras
Ģitāru modelēšana ražošanā izmantot modelēšanas tehnoloģiju dzīvībai līdzīgas skaņas. Šāda veida modelēšanas mērķis ir precīzi atjaunot dažādu instrumentu skanējumu, un to visbiežāk izmanto elektriskajās ģitārās. Modelēšana ir signālu apstrādes veids, kas izmanto sarežģītus matemātiskos algoritmus, lai atjaunotu analogos audio signālus.
Ar elektriskajām ģitārām šie modeļi ir izveidoti, digitāli atjaunojot akustiskās ģitāras korpusa vai skaļruņa rezonanses īpašības. kabinets. Elektriskajās ģitārās modeļi var būt dažādi, sākot no senatnīgu lampu pastiprinātāju vai citu ražotāju pastiprinātāju radīšanas līdz akustiskās ģitāras vai būtisku harmonijas toņu simulācijai, piemēram, tiem, kas atrodami divpadsmit stīgu un klēpja tērauda ģitārās.
Lai aktivizētu modeli, spēlētāji parasti izmanto pedāli ar vadības ierīcēm, kas ļauj izvēlēties formas un skaņas, kas atdarina noteiktus instrumentus. Šīs toni var nodrošināt ļoti dažādas mūzikas faktūras — no siltiem un maigiem toņiem tīrā kanālā līdz trakākām skaņām intensīvākiem pastiprinājuma iestatījumiem.
Izmantojot modelēšanas tehnoloģiju kombinācijā ar efektu pedāļiem, pastiprinātāja modelēšana un kropļojuma kastes, atskaņotāji var apvienot dažādus elementus vienā atšķirīgā, tikai viņiem raksturīgā skaņā, nevis vairākus atsevišķus gabalus, kas ir atsevišķi savienoti kopā, kā tas bieži bija pagātnē! Modelēšana arī ļauj ātra pārslēgšanās starp toņu iestatījumiem dzīvās uzstāšanās laikā, kas sniedz spēlētājiem lielāku elastību dziesmu pāreju laikā vai veidojot īpašu skaņu katram izpildītajam skaņdarbam. Īsāk sakot, modelēšanai ir šodien radīja revolūciju elektriskās ģitāras spēlē!
Digitālās klavieres
Digitālās klavieres ir populāri mūsdienu instrumenti, kas izmanto tehnoloģijas un modelēšanu, lai nodrošinātu visreālāko klavieru skaņu un spēles pieredzi. Izmantojot progresīvas tehnoloģijas, modelētāji spēj reālistiski atkārtot klasisko un seno klavieru akustiskās īpašības, kā arī ģenerēt pilnīgi jaunu tembru.
Viena populāra tehnika, ko izmanto digitālo klavieru modelēšanā, ir konvolūcija. Tas ietver akustisko klavieru impulsu reakciju uztveršanu un apvienošanu ar Ciparu audio lai radītu reālistiskāku skaņu. Tā piemēri ietver vairāku skaļruņu izmantošanu (stereofoniskā skaņa) un pievienojot tādus elementus kā reverberācija un kora efekti.
Vēl viena populāra modelēšanas tehnika, ko izmanto digitālajās klavierēs, ir fiziskā modelēšana. Tas ietver tādus fiziskos parametrus kā stīgas spriegums, āmura spriegums, āmura masa un frekvences reakcija, lai radītu reālistiskāku skanējumu. Turklāt elektriskās klavieres var arī modelēt, izmantojot paraugu bibliotēkas, kas ļauj veikt lielu pielāgošanu, kas nav pieejama akustiskajam instrumentam.
Modelēšanas pielietojumu var atrast arī citos elektriskajos instrumentos, piemēram, ģitārās, bungās vai taustiņinstrumentos. Izmantojot elektriskās ģitāras vai taustiņinstrumentu skaņu no klasiska LP ieraksta vai dažādām studijas sesijām, tas var palīdzēt elektriskajiem instrumentiem piešķirt autentisku sajūtu un unikālu raksturu, ko nav iespējams reproducēt ar tipiskām skaņām no mūsdienu sintezatoriem vai programmatūras sintezatoriem. . Turklāt var izmantot dziedātājus vokālās modelēšanas spraudņi ierakstot vokālu muzikālam iestudējumam, lai palīdzētu padarīt viņu balsi “lielāku” par dzīvi uz ierakstu skatuves.
Modelēšanas priekšrocības
modelēšana ir populāra metode, ko izmanto daudzos mūzikas instrumentos un digitālajās audio darbstacijās, lai lietotājiem nodrošinātu piekļuvi dažādām skaņām un faktūrām. Izmantojot modelēšanu, lietotāji var izveidot reālistiskas skaņas un faktūras reāllaikā, neizmantojot tradicionālos paraugus.
Apskatīsim Galvenās modelēšanas priekšrocības un kā tas var palīdzēt mūzikas veidotājiem:
Uzlabota skaņas kvalitāte
Kad modelēšana tiek izmantots mūzikas instrumentos, mērķis ir radīt vairāk reālistiska skaņa, kas precīzi atdarina īstu instrumentu skaņu. Izmantojot modelēšanu, dažādas instrumenta sastāvdaļas var simulēt un uzlabot, lai panāktu lielāku precizitātes pakāpi. Šī uzlabotā skaņas kvalitāte nodrošina lielisku veidu, kā izpētīt un radīt sarežģītākas skaņas nekā jebkad agrāk.
Modelēšanas tehnoloģija darbojas, atkārtojot akustisko instrumentu un citu skaņas avotu fizikālās īpašības un uzvedību. Sarežģīti matemātiskie algoritmi tiek izmantoti, lai radītu digitālos modeļus, kas precīzi rada uzticamas fiziskas skaņas, piemēram, ģitāras vai basa stīgas, bungas, šķīvjus un pat orķestra instrumentus. Pēc tam šie modeļi tiek apvienoti ar audio apstrādes, rediģēšanas un efektu algoritmiem, lai izveidotu bagātīgi detalizētus akustisko skaņu attēlojumus. Muzikālajām tehnoloģijām turpinot progresēt, modelēšanas sasniegumi ļauj turpināt izpēti un eksperimentēt ar skaņas radīšanu.
Lielāka elastība
Modelētie instrumenti piedāvā spēlētājiem rīkus, lai sasniegtu lielāku elastības līmeni ar savu skaņu un izpildījumu. Likvidējot vajadzību pēc fiziskiem komponentiem, digitālie instrumenti var viegli atjaunot dažādu žanru un stilu skaņas. Plašais skaņu klāsts, ko piedāvā modelēti instrumenti, ļauj sasniegt augstāku līmeni iedvesma un radošums salīdzinot ar tradicionālajiem instrumentiem.
Papildus piekļuves nodrošināšanai plašam skaņu klāstam, modelēšanas tehnoloģija ļauj arī labāk kontrolēt atsevišķus instrumenta skaņas elementus. Tas ietver iespēju pielāgot tādus parametrus kā aploksnē, uzbrukt, uzturēt, atbrīvot un vairāk, kas palīdz spēlētājiem precīzāk veidot vēlamo skaņu.
Visi šie faktori kopā rada aizraujošas jaunas iespējas mūziķiem, kuri vēlas izpētīt dažādas skaņas faktūras. Modelētie instrumenti sniedz iespēju programmētām skaņu ainavām, kuras nebūtu sasniedzamas ar akustiskiem vai elektriskiem mūzikas instrumentiem vien. Šī iemesla dēļ modelēšanas tehnoloģija ir kļuvusi par mūsdienu mūzikas kompozīcijas neatņemamu sastāvdaļu, ļaujot mūziķiem pārkāpt skaņas robežas vienlaikus saglabājot kontroli pār sava instrumenta unikālo skaņas paleti.
Izmaksu ietaupījums
Modelēšanas tehnoloģija var nodrošināt izmaksu ietaupījumu mūziķiem, producentiem un skaņu inženieriem. Tā kā tehnoloģija spēj atdarināt dažādu klasisko un moderno mūzikas instrumentu skaņas, nav nepieciešams iegādāties dažādas dārgas iekārtas vai ieguldīt dārgās ierakstu sesijās. Turklāt modelēšanas tehnoloģija ļauj profesionāļiem vienlaikus precīzi atdarināt vairākus instrumentus, vienlaikus saglabājot signāla kvalitāti. Līdz ar to ieraksta sesijas vai muzikālā priekšnesuma laikā ir nepieciešams mazāk roku laika un naudas ietaupījums.
Turklāt, tā kā skaņu inženieri var vieglāk izveidot nevainojamus ierakstus un miksus ar modelēšanas tehnoloģiju, jo tā spēj precīzi pielāgot signālu apstrādes parametrus, piemēram, uzbrukuma, atbalsta un sabrukšanas laiki automatizētā veidā tiek samazinātas papildu izmaksas par atkārtotu uzņemšanu.
Secinājumi
Noslēgumā jāsaka, ka izmantošana modelēšanas tehnoloģija mūzikas instrumentos var nodrošināt ģitāristiem un citiem mūziķiem spēcīgas skaņas iespējas, kas iepriekš nebija iespējamas. Modelēšanas tehnoloģija nodrošina daudzpusīgas un izsmalcinātas skaņas dizaina iespējas mūzikas radītājiem, pateicoties spējai atdarināt plašu dažādu instrumentu toņu klāstu, spēles dinamikas kontroli un regulējamus digitālos efektus.
Modelēšanas tehnoloģija tiek izmantota daudzos mūsdienu instrumentos, lai radītu augstas kvalitātes toņus, kas uztver precizitāte, kas nepieciešama profesionāliem ierakstiem, kā arī tiešraidē. Tas arī ļauj spēlētājiem vieglāk nekā jebkad agrāk pielāgot savu skaņu un padarīt to par savu. Tas ir ievadījis a jauns izteiksmīgas ģitārspēles laikmets kas ļauj ģitāristu radošumam patiesi spīdēt.
Es esmu Joosts Nuselders, Neaera dibinātājs un satura mārketinga speciālists, tētis, un man patīk izmēģināt jaunu aprīkojumu ar ģitāru, un es kopā ar savu komandu veidoju padziļinātus emuāra rakstus kopš 2020. gada. lai palīdzētu lojālajiem lasītājiem ar ierakstīšanas un ģitāras padomiem.
