Modellering is tegenwoordig een belangrijk hulpmiddel geworden voor het maken van muziekinstrumenten. Modellen worden gebruikt om vast te leggen hoe instrumenten omgaan met hun omgeving en hoe ze reageren op verschillende muzikale parameters.
Het kan worden gebruikt om realistische simulaties van muziekinstrumenten te maken en om nieuwe instrumenten met innovatieve geluiden en functies te ontwikkelen.
In dit artikel gaan we dieper in op modellering en bespreken we de mogelijkheden om het met muziekinstrumenten te gebruiken.
Definitie van modellering
Modelleren is een belangrijke techniek bij de productie van muziekinstrumenten. Het omvat het gebruik van speciale software om een virtueel model van een instrument te maken dat de fysieke kenmerken van een instrument uit de echte wereld vastlegt, zoals de geluid, grootte, vorm, materialen en bouwproces.
Dit model kan vervolgens worden gebruikt om realistische geluiden te genereren die de kenmerken van het opgenomen fysieke model nabootsen.
Het modelleringsproces begint met het vastleggen van gegevens van het fysieke instrument, zoals zijn geluidsdrukniveaus (SPL's) of digitale samples. De gegevens worden vervolgens gebruikt om een wiskundige of algoritmische weergave van het gedrag van het instrument te creëren. Deze virtuele weergave wordt gebruikt als uitgangspunt voor het maken van verschillende soorten aangepaste modellen die naar wens kunnen worden gemanipuleerd en gewijzigd.
Het resulterende digitale model kan ook worden geprogrammeerd met extra functies, zoals automatische volumeaanpassing of modulatie-effecten. Dit maakt het mogelijk om instrumenten te creëren met complexere en meer genuanceerde geluiden dan anders zou kunnen worden bereikt door een enkel instrument afzonderlijk te bespelen zonder dat enige effectverwerking wordt toegepast.
Modelleringstechnologie is de afgelopen jaren steeds geavanceerder geworden, waardoor muzikanten hun instrumenten kunnen aanpassen voor meer gepersonaliseerde speelervaringen. Dergelijke vorderingen hebben zowel de mogelijkheden als de betaalbaarheid van moderne muziekinstrumenten vergroot, waardoor ze toegankelijker zijn dan ooit tevoren voor mensen die geïnteresseerd zijn in het verkennen van verschillende muziekgenres en -stijlen.
Overzicht van modelleringstechnologie
Modelleringstechnologie is het gebruik van computersoftware om echte fysieke systemen en processen te simuleren, voor toepassingen zoals geluidsmodellering in muziekinstrumenten.
In deze context verwijst modellering naar het voortdurende onderzoek naar en de ontwikkeling van technieken die worden gebruikt om akoestische fenomenen die zich voordoen in fysieke omgevingen systematisch na te bootsen. Modellen worden gemaakt door een combinatie van fysieke metingen, digitale signaalverwerkingstechnieken en wiskundige vergelijkingen. Het doel is om het gedrag van een bepaalde omgeving of apparaat nauwkeurig vast te leggen en te reproduceren, terwijl artefacten en overmatige rekenbronnen worden vermeden.
Muziekinstrumenten die zijn uitgerust met modelleringstechnologie maken gebruik van op processor gebaseerde synthesetechnieken waarmee ze de tonen van traditionele akoestische instrumenten kunnen imiteren, evenals verschillende effectprocessors die in opnamestudio's worden gebruikt. Afhankelijk van de verfijning van de modelbouwer, kan het genereren van digitale tonen variëren van relatief eenvoudige parameteraanpassingsengines (zoals equalizer instellingen) tot complexe simulatie-engines die vrijwel elk natuurlijk geluid kunnen nabootsen. Modellering kan ook worden gecombineerd met analoge circuits voor complexere geluiden.
Soorten modellering
Modellering is het proces waarbij een akoestisch of elektrisch signaal wordt opgevangen en gebruikt om een soortgelijk geluid te genereren. Het is een populaire techniek die wordt gebruikt bij muziekproductie en die de laatste jaren steeds populairder wordt.
Er zijn verschillende soorten modellering die worden gebruikt bij muziekproductie, elk met zijn eigen unieke voordelen. Dit gedeelte behandelt elk type modellering en legt uit waarvoor het kan worden gebruikt in muziekinstrumenten:
Fysieke modellering
Fysieke modellering is een soort geluidssynthesetechniek die digitale signaalverwerking (DSP) en algoritmen gebruikt om het gedrag van akoestische muziekinstrumenten, geluiden en effecten na te bootsen. De geluidsproductie is gebaseerd op een wiskundig model van de geluidsproducerende structuren en circuitcomponenten van een instrument en is empirisch van aard. Gewoonlijk omvat dit algoritme geen bemonstering of fysieke instrumenten, maar maakt het systeem abstracte representaties van het gedrag van het instrument en de componenten.
Fysieke modellering kan variëren van eenvoudige modellen zoals synthesizers met één oscillator tot complexe modellen waarbij meerdere fysieke objecten, akoestische velden of deeltjessystemen betrokken zijn. De essentie van fysieke modellering ligt in het gebruik van minder rekenintensieve processen om complexe fenomenen te simuleren die niet gemakkelijk kunnen worden bereikt met traditionele synthesetechnieken. Enkele van de meest voorkomende componenten die in fysieke modellen worden gebruikt, zijn onder meer Fourier-reekstransformatie (FST), niet-lineaire dynamiek, modale parameters voor resonantiegedrag en real-time besturingsschema's voor articulatiemodulatie.
In termen van synthesizers voor muziekinstrumenten biedt fysieke modellering synthesemogelijkheden die traditioneel worden aangetroffen in op samples gebaseerde emulaties, maar kan in vergelijking beperkt zijn als het gaat om het imiteren van zeldzame, unieke of vintage instrumenten vanwege het ontbreken van specifieke componentparameters die in het model zelf worden gebruikt. De vooruitgang in de technologie blijft echter verbeteringen brengen, zoals geluiden met een hogere getrouwheid die dichter dan ooit tevoren bij hun tegenhangers in de echte wereld staan.
Digitale modellering
Digitale modellering is een proces dat computergebaseerde technologie gebruikt om digitale representaties van fysieke apparaten te produceren. Digitale modellering creëert gedetailleerde modellen van bestaande fysieke apparaten, zoals instrumenten, en produceert met digitale middelen exacte replica's voor gebruik in virtuele omgevingen. Het gaat om het creëren van zowel het geluid als het uiterlijk van het apparaat, zodat het kan worden gebruikt in software- of hardwaretoepassingen.
Digitale modellering kan ook worden gebruikt om nieuwe instrumenten te creëren die in de echte wereld niet bestaan. Door programmatische algoritmen te gebruiken, kunnen geluidsontwerpers geluiden en modellen helemaal vanaf nul bouwen. Dit type synthese wordt gewoonlijk aangeduid als "algoritmische synthese" or "fysieke modellering", en maakt gebruik van moderne rekenkracht om complexe instrumentmodellen te genereren.
Er zijn veel verschillende soorten architecturen voor digitale modellering, elk met zijn eigen sterke en zwakke punten. Voorbeelden zijn onder meer akoestische synthesemethoden zoals gesamplede wavetable-synthese (sampling) or FM (frequentiemodulatie), additieve synthesebenaderingen zoals additieve granulaire synthese (toegevoegde oscillatortonen) or subtractieve synthese (aftrekken van harmonische boventonen). een ander type, granulaire bemonstering, is onlangs populair geworden voor het creëren van nieuwe textuurgeluiden, waarbij kleine stukjes audio worden gecombineerd tot grotere samples voor gebruik in virtuele instrument-patches.
Over het algemeen is digitale modellering een belangrijk hulpmiddel voor het creëren van realistisch klinkende instrumenten en effecten van zowel bestaande fysieke bronnen als van bronmateriaal dat vanaf nul digitaal is gemaakt. Het combineert zowel traditionele signaalverwerkingstechnieken met moderne computertechnologieën om geluidsontwerpers verbazingwekkende mogelijkheden te bieden die voorheen niet mogelijk waren voordat deze technologie werd ontwikkeld.
Hybride modellering
Hybride modellering combineert fysieke modellering en samplingtechnieken om nauwkeurigere en realistischere geluiden te creëren. Traditionele sampling kan moeite hebben om natuurlijke instrumenten zoals drums en gitaren na te bootsen, maar met hybride modellering bestaat de technologie om alle nuances van een echt instrument vast te leggen.
Het proces omvat het combineren van fysieke modellering van de daadwerkelijke geluidsgolf die door het instrument wordt geproduceerd met een vooraf opgenomen sample van een real-life uitvoering of opname. Het resultaat is een diepe, authentiek klinkende geluidsreproductie van het originele bronmateriaal. Hybride modellering is vooral handig bij het maken van realistische digitale synthesizers, zoals virtuele analogen die zijn ontworpen om te klinken als klassieke hardwaresynthesizers.
Door de twee technologieën te combineren, kunnen producers live performance-elementen in hun producties opnemen die moeilijk of onmogelijk waren voordat hybride modellering beschikbaar was. Hybride modellen maken het voor producenten mogelijk om unieke geluiden te maken door omgevingsaudiosimulaties te combineren met opnames van virtuele akoestische instrumenten.
Toepassingen van modellering
Modellering is een term die wordt gebruikt om het proces te beschrijven van het creëren van een digitale weergave van een object of systeem uit de echte wereld. Het kan in verschillende toepassingen worden gebruikt, zoals engineering, het ontwerpen van videogames en muziek productie. In de muziek productie context wordt het gebruikt om nauwkeurig instrumenten, versterkers en effecten na te bootsen die niet digitaal beschikbaar zijn.
Laten we eens kijken naar de verschillende toepassingen van modellering voor muziekinstrumenten:
synthesizers
Synthesizers zijn digitale apparaten die worden gebruikt voor het creëren en manipuleren van geluid. Synthesizers worden in veel verschillende muzikale contexten gebruikt, van audiocomposities tot live optredens. Modellering is een vorm van synthesetechnologie, waarmee de software analoge of akoestische golfvormen kan 'modelleren' in digitale golfvormen. Dit biedt muzikanten geweldige mogelijkheden met hun geluidsontwerp en verwerkingsmogelijkheden. Met modelleringssynthesizers kunnen gebruikers allerlei verschillende golfvormen gebruiken, waaronder circuitgebogen geluiden, gesamplede en gegranuleerde geluiden, en zoveel meer.
Binnen het gebied van synthesizers zijn er verschillende hoofdtypen modelleringssynthesizers: subtractieve synthese, additieve synthese, FM-synthese en op sampling gebaseerde synthesizers. Een subtractieve synthesizer maakt gebruik van harmonische basiscomponenten die dynamisch kunnen worden gevormd door door de gebruiker bediende bedieningselementen zoals pitch enveloppen, resonantiefilters enz. Een additieve synthesizer volgt een complexere benadering waarbij een willekeurig complexe golfvorm wordt geconstrueerd door continu meerdere sinusgolven bij verschillende frequenties, amplitudes en fasen bij elkaar op te tellen. FM-synthese (Frequentiemodulatie) maakt gebruik van basale sinusoïdale golfvormen (hoewel niet dezelfde die u zou gebruiken in instrumenten voor additieve synthese) waarbij een of meer sinusoïden in frequentie moduleren samen met een vaste draaggolffrequentie, wat resulteert in nieuwe hoorbare harmonische inhoud die wordt gegenereerd door nieuwe kant banden. Op sampling gebaseerde synthesizers maken het mogelijk om opgenomen audio te transformeren, evenals geëxtraheerde op harmonische/tijddomein gebaseerde functies die helpen de opgenomen audio-informatie muzikaal te veranderen in iets bruikbaars binnen een muziekproductiecontext.
Gemodelleerde analoge synthesizers zijn enorm populair geworden onder de hedendaagse muziekmakers vanwege hun gevarieerde mogelijkheden voor geluidsontwerp, gebruiksgemak met de huidige computertechnologie en kosteneffectiviteit bij het kopen van klassieke analoge instrumenten of het converteren ervan via hardware om ze digitaal opnieuw te creëren in moderne termen. Synthese door middel van modellering geeft producers een oneindige hoeveelheid sonische mogelijkheden waardoor ze eindeloze opwindende tonen kunnen creëren met een grotere nauwkeurigheid dan ooit tevoren mogelijk was voordat moderne technologie het mogelijk maakte!
Elektrische gitaren
Gitaren modelleren gebruik modelleringstechnologie om te produceren levensechte geluiden. Dit type modellering is bedoeld om het geluid van verschillende instrumenten nauwkeurig na te bootsen en wordt meestal gebruikt in elektrische gitaren. Modellering is een vorm van signaalverwerking die geavanceerde wiskundige algoritmen gebruikt om analoge audiosignalen na te bootsen.
Bij elektrische gitaren worden deze modellen gemaakt door de resonantiekarakteristieken van een akoestische gitaarbody of luidspreker digitaal na te bootsen kabinet. Bij elektrische gitaren kunnen modellen variëren van recreatie van vintage buizenversterkers of versterkers van andere fabrikanten tot simulatie van akoestische gitaar of essentiële harmonieklanken zoals die gevonden worden in twaalfsnarige en lap steel gitaren.
Om het model te activeren, gebruiken spelers meestal een pedaal met bedieningselementen waarmee ze vormen en geluiden kunnen kiezen die bepaalde instrumenten nabootsen. Deze klankvoorinstellingen kan een grote verscheidenheid aan muzikale texturen bieden - van warme en zachte tonen op een schoon kanaal tot scherpere geluiden op intensere versterkingsinstellingen.
Door gebruik te maken van modelleringstechnologie in combinatie met effectpedalen, versterker modellering en distortion boxes kunnen spelers verschillende elementen combineren tot één specifiek geluid dat uniek is voor hen - in plaats van verschillende afzonderlijke stukken afzonderlijk met elkaar verbonden te hebben, zoals vroeger vaak het geval was! Modelleren maakt het ook mogelijk snel schakelen tussen tooninstellingen tijdens live optredens, wat spelers meer flexibiliteit geeft tijdens songovergangen of bij het creëren van een bepaald geluid voor elk stuk dat ze spelen. Kortom, modellenwerk heeft een revolutie teweeggebracht in het spelen van elektrische gitaar vandaag!
Digitale piano's
Digitale piano's zijn populaire moderne instrumenten die technologie en modellering gebruiken om de meest realistische pianoklank en speelervaring te bieden. Door middel van geavanceerde technologieën zijn modelbouwers in staat om de akoestische eigenschappen van klassieke en vintage piano's op realistische wijze na te bootsen en een geheel nieuw timbre te genereren.
Een populaire techniek die wordt gebruikt bij het modelleren van digitale piano's is kronkeling. Dit omvat het vastleggen van impulsreacties van akoestische piano's en deze combineren met Digitale audio om een realistischer klinkend geluid te creëren. Voorbeelden hiervan zijn het gebruik van meerdere luidsprekers (stereo geluid) en het toevoegen van elementen zoals nagalm- en kooreffecten.
Een andere populaire modelleringstechniek die wordt gebruikt in digitale piano's is fysieke modellering. Dit bevat fysieke parameters zoals snaarspanning, hamerspanning, hamermassa en frequentierespons om een realistischer klinkende toon te genereren. Bovendien kunnen elektrische piano's ook worden gemodelleerd met behulp van voorbeeldbibliotheken, waardoor veel aanpassingen mogelijk zijn die niet beschikbaar zijn op een akoestisch instrument.
De toepassingen van modellering zijn ook te vinden in andere elektrische instrumenten zoals gitaren, drums of keyboards. Door het geluid van een elektrische gitaar of keyboard van een klassieke LP of verschillende studiosessies te nemen, kunnen elektrische instrumenten een authentiek gevoel en een uniek karakter krijgen dat onmogelijk te reproduceren is met de typische kant-en-klare geluiden van de huidige synthesizers of softwaresynthesizers. . Bovendien kunnen zangers in dienst zijn plug-ins voor vocale modellering bij het opnemen van zang voor een muzikale productie om hun stem "groter" te maken dan het leven op het opnamepodium.
Voordelen van modellenwerk
Modellering is een populaire methode die in veel muziekinstrumenten en digitale audiowerkstations wordt gebruikt om gebruikers toegang te geven tot een verscheidenheid aan verschillende geluiden en texturen. Met modellering kunnen gebruikers in realtime realistische geluiden en texturen creëren zonder traditionele samples te hoeven gebruiken.
Laten we de belangrijkste voordelen van modellenwerk en hoe het muziekmakers kan helpen:
Verbeterde geluidskwaliteit
. modellering wordt gebruikt in muziekinstrumenten, het doel is om een meer te creëren realistisch geluid, een die het geluid van echte instrumenten nauwkeurig nabootst. Door middel van modellering kunnen verschillende componenten van het instrument worden gesimuleerd en verbeterd om een grotere mate van nauwkeurigheid te bereiken. Deze verbeterde geluidskwaliteit biedt een geweldige manier om complexere geluiden te verkennen en te produceren dan ooit tevoren.
Modelleringstechnologie werkt door de fysieke eigenschappen en het gedrag van akoestische instrumenten en andere geluidsbronnen na te bootsen. Complexe wiskundige algoritmen worden gebruikt om digitale modellen te creëren die nauwkeurig natuurgetrouwe reproducties creëren van fysieke geluiden zoals gitaar- of bassnaren, drums, cimbalen en zelfs orkestinstrumenten. Deze modellen worden vervolgens gecombineerd met audioverwerking, bewerking en effectalgoritmen om rijk gedetailleerde weergaven van akoestische geluiden te maken. Naarmate de muzikale technologie zich verder ontwikkelt, maken vorderingen in modellering het mogelijk om verder te verkennen en te experimenteren met het creëren van geluid.
Grotere flexibiliteit
Gemodelleerde instrumenten bieden spelers de tools om een grotere mate van flexibiliteit te bereiken met hun geluid en uitvoeringen. Door de behoefte aan fysieke componenten te elimineren, kunnen digitale instrumenten gemakkelijk geluiden uit verschillende genres en stijlen recreëren. Het enorme scala aan geluiden dat door gemodelleerde instrumenten wordt aangeboden, zorgt voor een groter niveau van inspiratie en creativiteit in vergelijking met traditionele instrumenten.
Naast toegang tot een breed scala aan geluiden, modelleringstechnologie zorgt ook voor een hogere mate van controle over de individuele elementen in het geluid van een instrument. Dit omvat de mogelijkheid om parameters aan te passen, zoals omhullen, aanvallen, ondersteunen, loslaten en meer, wat spelers helpt om het geluid dat ze willen nauwkeuriger vorm te geven.
Al deze factoren combineren om opwindende nieuwe mogelijkheden te creëren voor muzikanten die verschillende geluidsstructuren willen verkennen. Gemodelleerde instrumenten bieden de mogelijkheid voor geprogrammeerde soundscapes die niet haalbaar zouden zijn met alleen akoestische of elektrische muziekinstrumenten. Dit is waarom modelleringstechnologie is een integraal onderdeel geworden van moderne muziekcompositie, waardoor muzikanten dat kunnen sonische grenzen verleggen terwijl ze de controle behouden over het unieke klankpalet van hun instrument.
Kostenbesparingen
Modelleringstechnologie kan kostenbesparingen opleveren voor muzikanten, producers en geluidstechnici. Omdat de technologie in staat is om de geluiden van een verscheidenheid aan klassieke en moderne muziekinstrumenten na te bootsen, is het niet nodig om verschillende dure apparaten aan te schaffen of te investeren in dure opnamesessies. Bovendien stelt de modelleringstechnologie professionals in staat om nauwkeurig meerdere instrumenten tegelijkertijd na te bootsen, terwijl de signaalkwaliteit behouden blijft. Hierdoor zijn er minder handen nodig tijdens een opnamesessie of muziekoptreden met als resultaat tijd- en geldbesparing.
Bovendien, aangezien geluidstechnici gemakkelijker onberispelijke opnames en mixen kunnen maken met modelleringstechnologie vanwege de mogelijkheid om signaalverwerkingsparameters zoals aanvals-, sustain- en vervaltijden op een geautomatiseerde manier worden extra kosten voor herkansingen geminimaliseerd.
Conclusie
Concluderend, het gebruik van modelleringstechnologie in muziekinstrumenten kunnen gitaristen en andere muzikanten krachtige geluidsmogelijkheden bieden die voorheen onmogelijk waren. Met zijn vermogen om een breed scala aan verschillende instrumenttonen na te bootsen, controle over de speeldynamiek en instelbare digitale effecten, biedt modelleringstechnologie veelzijdige en geavanceerde opties voor geluidsontwerp voor muzikale makers.
Modelleringstechnologie wordt in veel moderne instrumenten gebruikt om tonen van hoge kwaliteit te creëren die de getrouwheid vereist voor zowel professionele opnames als live optredens. Het maakt het ook gemakkelijker dan ooit voor spelers om hun geluid aan te passen en het hun eigen te maken. Dit heeft geleid tot een nieuw tijdperk van expressief gitaarspel waardoor de creativiteit van gitaristen echt kan schitteren.
Ik ben Joost Nusselder, de oprichter van Neaera en een contentmarketeer, vader, en ik hou ervan om nieuwe apparatuur uit te proberen met gitaar in het hart van mijn passie, en samen met mijn team maak ik sinds 2020 diepgaande blogartikelen om trouwe lezers te helpen met opname- en gitaartips.
