Метод физического моделирования

Предположим, что сегодня вы способны на творческий прорыв и поэтому нуждаетесь в профессиональном звучании, допустим, акустической гитары. В этом случае Вы воспользуетесь сэмплером или ромплером (sample-playback синтезатор)?

Дело в том, что сэмплы имеют статичную природу. Придать им форму, конечно, можно. Для этого Вам придется прибегнуть к помощи фильтров и других субтрактивных инструментов. Но для реалистичного исполнения этого недостаточно. Убедительного акустического звучания с их помощью добиться не получится.

Сэмплированный звук всегда проигрывается полностью — от начала до конца. Чтобы привнести дополнительные нюансы, можно применить субтрактивные функции – например, изменение velocity. Или поменять стартовые и конечные точки лупа. Но даже тогда это будет одна и та же запись статичного звука.

Чтобы исправить ситуацию, усилий было затрачено достаточно. Существуют сэмлеры, которые содержат несколько гигабайт сэмплов, записанных с различными значениями velocity, c разным расположением микрофонов и т.д. Все это создано с целью придать некое сходство с настоящими инструментами. При этом далеко не все электронные музыканты удовлетворены тем, что их винчестеры перенасыщены огромными количествами сэмплов. Они требуют реалистичности и непредсказуемости. Физическое моделирование предоставляет все это и многое другое.

Такой метод синтеза на данный момент вообще не распространён, потому что требует огромных объёмов вычислений. В его основу заложен принцип моделирования всех физических процессов, происходящих внутри реального музыкального инструмента. Например, это может быть скрипка или гитара. Учитывается материал, из которого сделан корпус, материал струны, учитываются все преломления, поглощения, искажения, происходящие со звуком, всевозможные эффекты резонанса и т.д.

Одним из сильных аргументов в защиту физического моделирования является то, что смоделированный инструмент никак не привязан к статическому сигналу.

Гранулярный синтез

Гранулярный синтез (Granular synthesis) является последовательной генерацией звуковых гранул. Каждая гранула представляет из себя ультракороткую частицу звука длиной в 10-100 милисекунд. А звук, в свою очередь, является результатом воспроизведения гранул. Гранулярный синтез очень сложен в управлении, однако даёт совершенно неожиданные результаты.

Одной из первых программ, где был реализован эффект гранулярного синтеза, стала программа Ross Bencina AudioMulch.

На сегодняшний день гранулярный синтез применяется, например, таким программным инструментом, как Аbsynth, и одим из наиболее известных эффектов — Glitch. Теория гранулярного синтеза была разработана Дэннисом Габором

Формантный синтез

В основе метода формантного синтеза (Formant Shaping Synthesis) заложено воссоздание в спектре звука акустических резонансов. А они, в свою очередь, формируются из групп обертонов и называемых формантами. Сначала формантный синтез ассоциировался с синтезом речи. Ведь речевой аппарат человека имеет такое строение, что нос и глотка — это, по сути, природные фильтры. Формируя звук, эти фильтры чисто механически принимают определенные формы, исходя из которых в звуковом потоке образуются группы акустических резонансов, «сгустки» обертонов.