Синтез полосовых волноводов

редактировать

Синтез полосовых волноводов - это метод синтеза физического моделирования для имитации звуков дисперсии звучащие объекты или объекты с сильно негармонической резонансной частотами эффективно. Его можно использовать для моделирования звука инструментов на основе упругих тел, таких как вибрафон и стержни маримбы, поющие чаши и <47.>колокола. Его также можно использовать для других инструментов с негармоничными частями, таких как мембраны или пластины. Например, с помощью этого метода было реализовано моделирование барабанов табла и тарелок. Поскольку полосчатые волноводы сохраняют динамику системы, могут быть реализованы сложные нелинейные возбуждения. Первоначально этот метод был изобретен в 1999 году Георгом Эсслом и Перри Куком для синтеза звука изогнутых тактов вибрафона (Essl Cook 1999) Ошибка harv: нет цели: CITEREFEssl_Cook1999 (help ).

В случае стандартного одномерного волнового уравнения $ytt = c 2 yxx {\ displaystyle y_ {tt} = c ^ {2} y_ {xx}}$ $y _ {{tt}} = c ^ {2} y _ {{xx}}$ возмущения всех частот распространяются с одинаковой постоянной скоростью $c {\ displaystyle c}$ $c$ . В диспергирующих средах скорость распространения возмущений зависит от их частоты, и мы получаем $c (ω) {\ displaystyle c (\ omega)}$ $c (\ omega)$ где $ω {\ displaystyle \ omega}$ $\ omega$ - частота нарушения. Многие физические системы являются дисперсионными, например упругие балки, описываемые уравнением для балок Эйлера-Бернулли $ytt = kyxxxx {\ displaystyle y_ {tt} = ky_ {xxxx}}$ $y _ {{tt}} = ky _ {{xxxx}}$ где $k {\ displaystyle k}$ $k$ - материальная постоянная.

Полосчатые волноводы моделируют дисперсионное поведение путем разделения распространения возмущений на диапазоны частот. Каждая полоса частот моделируется с использованием версии ограниченной полосы стандартного метода цифрового волновода. Каждая полоса частот настроена на резонансные частоты моделируемого зондирующего объекта, чтобы избежать ошибок дискретизации на доминирующей и слышимой частотах (Essl Serafin Cook Smith 2003) harv error: нет цели: CITEREFEssl_Serafin_Cook_Smitdiv class="ht"003 (help ).

Синтез полосовых волноводов реализован в большинстве доступных библиотек и программ синтеза звука, таких как:

Источники

Эссл, Георг; Перри Кук (октябрь 1999 г.). «Полосатые волноводы: к физическому моделированию ударных инструментов с изогнутым стержнем». Proc. Международная компьютерная музыкальная конференция (ICMC). Пекин: Международная ассоциация компьютерной музыки (ICMA). С. 321–324. Проверено 20 августа 2007 г.
Эссл, Георг; Стефания Серафин ; Перри Кук ; Джулиус Смит (2004). «Теория ленточных волноводов и музыкальные приложения ленточных волноводов». Компьютерный музыкальный журнал. 28 (1): 37–63. doi :10.1162/014892604322970643.