| rdfs:comment
| - Die Physikalische Modellierung (englisch Physical Modeling), auch PM-Synthese genannt, ist in der Musik ein Verfahren zur Klangerzeugung oder -veränderung, das physikalische Eigenschaften eines Musikinstruments oder akustischen Geräts in einem mathematischen Modell abbildet. Die jeweiligen physikalischen Eigenschaften sind im Modell als Parameter frei veränder- und kombinierbar. (de)
- Physical modelling synthesis refers to sound synthesis methods in which the waveform of the sound to be generated is computed using a mathematical model, a set of equations and algorithms to simulate a physical source of sound, usually a musical instrument. (en)
- 物理モデル音源（ぶつりモデルおんげん）は、デジタル信号処理 (DSP) を利用して、生楽器の発音構造や共鳴構造をコンピュータ上でいかに振動・共振するかをリアルタイムに演算し、音色を仮想的に合成（シミュレート）して音を出す方式。生楽器だけでなく、実在しない楽器も作成することも可能である。この物理モデル音源は物理音源やDSP音源とも呼ばれる。 (ja)
- En síntesis de sonido, síntesis por modelado físico se refiere a métodos en los cuales la del sonido a generar es calculada usando un modelo matemático, por ejemplo un conjunto de ecuaciones y algoritmos para simular una fuente física de sonido, usualmente un instrumento musical. Estos tipos de modelos consisten de (posiblemente simplificadas) leyes físicas que gobiernan la producción del sonido, y típicamente constan de varios parámetros, los cuales pueden ser constantes que describen los materiales físicos y las dimensiones del instrumento, y también otras funciones dependientes del tiempo que describen la interacción del ejecutante con el instrumento, como puntear una cuerda o tapar agujeros. (es)
- La synthèse par modélisation physique consiste à produire des sons à partir d'un modèle informatique décrivant les propriétés physiques d'objets virtuels. Un processus de simulation numérique est utilisé pour calculer les mouvements et oscillations de ces objets lorsqu'ils sont mis en mouvement (ou excités), qui donnent naissance au son synthétisé. Cette idée est très ancienne dans l'histoire de la synthèse sonore (qui ne l'est pas beaucoup), mais les solutions pratiques sont finalement assez peu nombreuses. (fr)
- Physical Modelling is een manier van synthetiseren van geluid waarbij echte instrumenten zo natuurgetrouw mogelijk nagebootst worden. Hiervoor wordt niet de klank op zich nagebootst maar wordt de interactie tussen alle fysieke elementen op een instrument en de lucht eromheen en alle eigenschappen hiervan gesimuleerd met behulp van een wiskundig model. Doorgaans is er vrijwel een direct verband tussen de complexiteit van de formules en de realiteit. Andere bekende synthesizers met dit syntheseprincipe zijn de Yamaha VL70-m en Yamaha AN1x. (nl)
- Em síntese sonora, Síntese por Modelagem Física refere-se ao método no qual a forma de onda do som a ser gerado é computada utilizando-se um modelo matemático que consiste de um conjunto de equações e algoritmos para simular uma fonte de som física, comumente um instrumento musical. O modelo utiliza leis da física que determinam a produção do som e tipicamente compreenderá diversos parâmetros, alguns dos quais são constantes que descrevem os materiais sonoros e as dimensões do instrumento, enquanto outros são funções no tempo que descrevem a interação do instrumentista com o mesmo, como o pinçamento de uma corda ou a cobertura dos furos de um instrumento de sopro. (pt)
- Физическое моделирование звука — совокупность методов синтеза звука, в которых форма волны генерируемого звука вычисляется при помощи математической модели, состоящей из набора уравнений и алгоритмов для симуляции физического источника звука, обычно музыкального инструмента. Такая модель состоит из (возможно упрощённых) законов физики, определяющих способ получения звука, и обычно содержит несколько параметров, одни из которых описывают физические свойства материалов и размеры инструмента, другие – изменяются со временем и описывают взаимодействие исполнителя с инструментом (технику исполнения). (ru)
- Фізичне моделювання звуку — сукупність методів синтезу звуку, в яких форма хвилі генерованого звуку обчислюється за допомогою математичної моделі, що складається з набору рівнянь і алгоритмів для симуляції фізичного джерела звуку, зазвичай музичного інструменту. Така модель складається з законів фізики(можливо спрощених), які визначають спосіб отримання звуку, і зазвичай містять кілька параметрів, одні з яких описують фізичні властивості матеріалів і розміри інструмента, інші — змінюються з часом і описують взаємодію виконавця з інструментом (техніку виконання). (uk)
|
| has abstract
| - Die Physikalische Modellierung (englisch Physical Modeling), auch PM-Synthese genannt, ist in der Musik ein Verfahren zur Klangerzeugung oder -veränderung, das physikalische Eigenschaften eines Musikinstruments oder akustischen Geräts in einem mathematischen Modell abbildet. Die jeweiligen physikalischen Eigenschaften sind im Modell als Parameter frei veränder- und kombinierbar. (de)
- En síntesis de sonido, síntesis por modelado físico se refiere a métodos en los cuales la del sonido a generar es calculada usando un modelo matemático, por ejemplo un conjunto de ecuaciones y algoritmos para simular una fuente física de sonido, usualmente un instrumento musical. Estos tipos de modelos consisten de (posiblemente simplificadas) leyes físicas que gobiernan la producción del sonido, y típicamente constan de varios parámetros, los cuales pueden ser constantes que describen los materiales físicos y las dimensiones del instrumento, y también otras funciones dependientes del tiempo que describen la interacción del ejecutante con el instrumento, como puntear una cuerda o tapar agujeros. Por ejemplo, para modelar el sonido de un tambor, existe una fórmula para ver como al golpear el parche equivale a entregarle energía a una membrana bidimensional. Por lo tanto las propiedades de la membrana ( densidad de masa, rigidez, etc.), su acoplamiento con las resonancias del cuerpo cilíndrico del tambor, y las condiciones en los bordas (terminaciones rígidas del parche en el cuerpo del tambor), van a describir su movimiento en el tiempo, y entonces su generación de sonido. Etapas similares de modelado pueden encontrarse en instrumentos como un violín, donde la energía de excitación en este caso es provista por el frotamiento del arco sobre la cuerda, el ancho del arco, la resonancia y amortiguación de la cuerda, la transferencia de vibraciones hacia el puente, y finalmente la resonancia de la caja en respuesta a estas vibraciones. Aunque el modelado físico no era un concepto nuevo en acústica y síntesis, habiendo sido implementado usando la aproximación de diferencias finitas de la ecuación de ondas por Hiller y Ruiz en 1971, no fue hasta el desarrollo del , su subsecuente refinamiento y la generalización del algoritmo en las eficientes por Julius O. Smith III y otros, y el uso de DSPs en los 1980s tardíos, que las implementaciones comerciales se hicieron posibles. Yamaha firmó un contrato con la Universidad de Stanford en 1989 para en colaboración desarrollar el modelo de síntesis por guías de ondas digitales, y a partir de ahí la mayoría de las patentes relacionadas con esta tecnología son propiedades de Yamaha o Standford. El primer sintetizador por modelado físico (guía de ondas) disponible comercialmente fue el Yamaha VL1 en 1994. Mientras que la eficiencia del modelado con guías de ondas digitales hizo posible el modelado físico usando hardware DSP estándar y procesadores nativos, la simulación más realista de instrumentos físicos, normalmente requiere el uso de elementos no lineales, junturas de scattering, etc. En esos casos, las técnicas de guías de ondas se combinan con , elementos finitos o filtros digitales de ondas, de esta manera aumentando la demanda de cómputo. Ejemplos de síntesis
*
*
* (es)
- Physical modelling synthesis refers to sound synthesis methods in which the waveform of the sound to be generated is computed using a mathematical model, a set of equations and algorithms to simulate a physical source of sound, usually a musical instrument. (en)
- La synthèse par modélisation physique consiste à produire des sons à partir d'un modèle informatique décrivant les propriétés physiques d'objets virtuels. Un processus de simulation numérique est utilisé pour calculer les mouvements et oscillations de ces objets lorsqu'ils sont mis en mouvement (ou excités), qui donnent naissance au son synthétisé. Les techniques de synthèse "classiques" (synthèse additive, soustractive, granulaire, etc.) permettent de créer des sons de toutes pièces, à partir, éventuellement d'une décomposition (analyse) et d'une recomposition (synthèse) des différents composants du spectre sonore. La synthèse par modèle physique fonctionne dans l'autre sens : on donne les caractéristiques physiques (dimensions, densité, élasticité, viscosité, etc.) de l'objet que l'on veut "écouter" et de l'objet chargé de l'exciter, selon une démarche qu'on peut comparer à la lutherie. Dans un deuxième temps, le modèle ainsi fabriqué est joué, en temps réel ou en temps différé, c'est-à-dire que l'on va simuler son comportement en réaction à ces excitations qui le déplacent de son état de repos et entraînent l'apparition d'oscillations acoustiques. Cette idée est très ancienne dans l'histoire de la synthèse sonore (qui ne l'est pas beaucoup), mais les solutions pratiques sont finalement assez peu nombreuses. En effet, si l'on cherche à décrire, avec les outils de la physique, l'intégralité des paramètres qui interviennent dans la formation du son d'un violoncelle, de la force du bras qui tient l'archet jusqu'à la manière dont sont filées les cordes, on arrive très vite à une quantité de paramètres totalement inutilisable pour la majorité des musiciens (même si le problème est très intéressant du point de vue de la physique). (fr)
- 物理モデル音源（ぶつりモデルおんげん）は、デジタル信号処理 (DSP) を利用して、生楽器の発音構造や共鳴構造をコンピュータ上でいかに振動・共振するかをリアルタイムに演算し、音色を仮想的に合成（シミュレート）して音を出す方式。生楽器だけでなく、実在しない楽器も作成することも可能である。この物理モデル音源は物理音源やDSP音源とも呼ばれる。 (ja)
- Physical Modelling is een manier van synthetiseren van geluid waarbij echte instrumenten zo natuurgetrouw mogelijk nagebootst worden. Hiervoor wordt niet de klank op zich nagebootst maar wordt de interactie tussen alle fysieke elementen op een instrument en de lucht eromheen en alle eigenschappen hiervan gesimuleerd met behulp van een wiskundig model. Doorgaans is er vrijwel een direct verband tussen de complexiteit van de formules en de realiteit. Het voordeel van physical modelling is dat een groot scala aan klankparameters gemoduleerd (beïnvloed) kunnen worden, terwijl er slechts een getal of variabele in de formule veranderd moet worden. Dit in tegenstelling tot het gebruik van samples of andere methodes van synthese. Een voorbeeld hiervan is een fluit, waarbij de zuiverheid van de toon afhankelijk is van de kracht van aanblazen. Bij zacht aanblazen zal de fluit alleen wat geruis produceren, bij normaal aanblazen een normale toon, maar bij hard aanblazen weer meer ruis en boventonen. Bij een voldoende nauwkeurig fysiek model van de fluit zal dit gedrag goed benaderd worden, terwijl het effect bijvoorbeeld bij subtractieve synthese benaderd moet worden met een extra modulatiebron, een variabele ruisgenerator en filters. De Yamaha VL1 was een voorloper voor wat betreft de toepassing van physical modelling in synthesizers. De 3-octaafs monofone Korg Prophecy was de eerste synthesizer die een betrouwbare (en betaalbare) vorm van physical modelling op de markt bracht. Met name de blaasinstrumenten klinken zeer levensecht, een van de redenen waarom toetsen-goeroe Joe Zawinul de Prophecy tot een van zijn centerpieces heeft gemaakt. Later zijn de succesvol toegepaste geluids-algoritmen van de Prophecy doorgezet naar de Korg Trinity 5-octaafs synthesizer waarvan de geluidssynthese ook gebaseerd is op physical modelling, zij het in iets 'afgeslankte' vorm. De 12-stemmige synthesizer Z1 van Korg zou men daarentegen als een opvolger met uitbreiding van de mogelijkheden van de Prophecy kunnen zien. De Z1 heeft naast de modellen uit de Prophecy extra modellen die voor polyfoon spelen zinvol zijn, zoals orgel, elektrische piano en virtueel analoge synthesizeroscillatoren. Andere bekende synthesizers met dit syntheseprincipe zijn de Yamaha VL70-m en Yamaha AN1x. (nl)
- Em síntese sonora, Síntese por Modelagem Física refere-se ao método no qual a forma de onda do som a ser gerado é computada utilizando-se um modelo matemático que consiste de um conjunto de equações e algoritmos para simular uma fonte de som física, comumente um instrumento musical. O modelo utiliza leis da física que determinam a produção do som e tipicamente compreenderá diversos parâmetros, alguns dos quais são constantes que descrevem os materiais sonoros e as dimensões do instrumento, enquanto outros são funções no tempo que descrevem a interação do instrumentista com o mesmo, como o pinçamento de uma corda ou a cobertura dos furos de um instrumento de sopro. A título de exemplo, para modelar o som de uma bateria, haveria uma fórmula para descrever como o ataque à membrana do tímpano injeta energia em uma membrana bidimensional. Subsequentemente, as propriedades da membrana (densidade de massa, rigidez, etc.), seu acoplamento com a ressonância do corpo cilíndrico do tambor e suas condições nas fronteiras (a terminação rígida do corpo do tambor) descreveriam seu movimento através do tempo e, desta maneira, sua geração de som. Etapas similares de modelagem podem ser encontradas em instrumentos como o violino, apesar de sua energia de excitação ser proveniente da fricção entre arco e corda, a largura do arco, as características de ressonância e amortecimento das cordas, a transferência de vibrações das cordas ao cavalete e, finalmente, a ressonância da placa acústica em resposta a essas vibrações. Muito embora a Síntese por Modelagem Física não fosse um conceito novo em acústica e síntese, sendo implementada utilizando aproximações de diferenças finitas da equação de onda por Hiller e Ruiz em 1971, foi somente com o desenvolvimento do algoritmo de Karplus-Strong, os subsequentes refinamento e generalização do algoritmo em uma síntese de guia de onda digital extremamente eficiente por Julius O. Smith III e outros e o acréscimo de potência DSP no final da década de 80, que sua implementação comercial tornou-se viável. A Yamaha assinou um contrato com a Universidade de Stanford em 1989 para desenvolver conjuntamente a síntese de guia de onda digital e, por esta razão, a maioria das patentes relacionadas à tecnologia são propriedade de Stanford ou da Yamaha. O primeiro sintetizador PM feito utilizando-se síntese de guia de onda disponível comercialmente foi o Yamaha VL1 em 1994. Enquanto a eficiência da síntese de guia de onda digital viabilizou a modelagem física em hardware DSP comum e processadores nativos, a emulação mais convincente dos instrumentos musicais frequentemente requer a introdução de elementos não-lineares, junções de espalhamento, etc. Nestes casos, guias de onda digitais são frequentemente combinadas com FDTD, elementos finitos ou métodos de filtragem digital de ondas, o que demanda maior poder computacional. Exemplos de síntese por modelagem física:
* Karplus-Strong string synthesis
* Digital waveguide synthesis
* Formant synthesis (pt)
- Фізичне моделювання звуку — сукупність методів синтезу звуку, в яких форма хвилі генерованого звуку обчислюється за допомогою математичної моделі, що складається з набору рівнянь і алгоритмів для симуляції фізичного джерела звуку, зазвичай музичного інструменту. Така модель складається з законів фізики(можливо спрощених), які визначають спосіб отримання звуку, і зазвичай містять кілька параметрів, одні з яких описують фізичні властивості матеріалів і розміри інструмента, інші — змінюються з часом і описують взаємодію виконавця з інструментом (техніку виконання). Наприклад, для моделювання звуку барабана, потрібна формула, що описує передачу енергії від барабанної палички до двовимірної мембрані. Далі, властивості мембрани (розподіл маси, жорсткість тощо), резонування звуку в циліндричному корпусі барабана, граничні умови (пружний удар мембрани про корпус барабана) регулюють рух мембрани в часі і визначають підсумкову форму звукової хвилі. Схожі стадії моделювання будуть і для таких інструментів, як скрипка, хоча початкове збудження системи в цьому випадку буде регулюватися характером ковзання смичка по струні, шириною смичка, резонансом та демпфіруванням струн, передачею вібрацій струни через міст, і, нарешті, резонансом корпусу скрипки. Хоча фізичне моделювання не було новим напрямком в акустиці і синтезі, а метод кінцевих різниць використовувався для вирішення хвильового рівняння Хиллером і Руїсом в 1971 році, даний метод не був широко поширений аж до винаходу алгоритму Карплуса-Стронга. Потім алгоритм був поліпшений і узагальнений Джуліусом О. Смітом до обчислювально ефективного методу цифрового хвилеводу, що привело до потужного розвитку цифрової обробки сигналів наприкінці 1980-х і до здешевлення комерційних реалізацій. Yamaha підписала контракт зі Стенфордським університетом у 1989 для спільної розробки методу цифрових хвилеводів, і з тих пір більшість патентів в цій області належать їм. Першим комерційно доступним синтезатором з реалізацією фізичного моделювання звуку став Yamaha VL1, випущений в 1994 році. У той час як ефективність методом синтезу цифрових хвилеводом зробила фізичне моделювання доступним для звичайного апаратного забезпечення для обробки сигналів, реалістична емуляція фізичних інструментів часто вимагає використання нелінійних елементів. У цих випадках цифрові хвилеводи часто поєднують з методом скінченних різниць у часовій області, методом кінцевих елементів або цифровими хвильовими фільтрами, збільшуючи таким чином обчислювальну складність моделі. (uk)
- Физическое моделирование звука — совокупность методов синтеза звука, в которых форма волны генерируемого звука вычисляется при помощи математической модели, состоящей из набора уравнений и алгоритмов для симуляции физического источника звука, обычно музыкального инструмента. Такая модель состоит из (возможно упрощённых) законов физики, определяющих способ получения звука, и обычно содержит несколько параметров, одни из которых описывают физические свойства материалов и размеры инструмента, другие – изменяются со временем и описывают взаимодействие исполнителя с инструментом (технику исполнения). Например, для моделирования звука барабана, нужна формула, описывающая передачу энергии от барабанной палочки двумерной мембране. Далее, свойства мембраны (распределение массы, жёсткость, и.т.д.), резонирование звука в цилиндрическом корпусе барабана, граничные условия (упругий удар мембраны о корпус барабана) регулируют движение мембраны во времени и определяют итоговую форму звуковой волны. Похожие стадии моделирования будут и для таких инструментов, как скрипка, хотя начальное возбуждение системы в этом случае будет регулироваться характером скольжения смычка по струне, шириной смычка, резонансом и демпфированием струн, передачей вибраций струны через мост, и, наконец, резонансом корпуса скрипки. Хотя физическое моделирование не было новым направлением в акустике и синтезе, а метод конечных разностей использовался для решения волнового уравнения Хиллером и Руисом в 1971 году, данный метод не был широко распространён вплоть до изобретения алгоритма Карплуса-Стронга. Затем алгоритм был улучшен и обобщён Джулиусом О. Смитом до вычислительно эффективного метода цифрового волновода, что привело к мощному развитию цифровой обработки сигналов в конце 1980-х и к удешевлению коммерческих реализаций. Yamaha подписала контракт со Стенфордским университетом в 1989 для совместной разработки метода цифровых волноводов, и с тех пор большинство патентов в этой области принадлежат им. Первым коммерчески доступным синтезатором с реализацией физического моделирования звука стал Yamaha VL1, выпущенный в 1994 году. В то время как эффективность синтеза методом цифровых волноводом сделала физическое моделирование доступным для обычного аппаратного обеспечения для обработки сигналов, реалистичная эмуляция физических инструментов зачастую требует использования нелинейных элементов. В этих случаях цифровые волноводы часто совмещают с методом конечных разностей во временной области, методом конечных элементов или цифровыми волновыми фильтрами, увеличивая таким образом вычислительную сложность модели. (ru)
|
![[RDF Data]](/fct/images/sw-rdf-blue.png)
![[cxml]](/fct/images/cxml_doc.png)
![[csv]](/fct/images/csv_doc.png)
![[text]](/fct/images/ntriples_doc.png)
![[turtle]](/fct/images/n3turtle_doc.png)
![[ld+json]](/fct/images/jsonld_doc.png)
![[rdf+json]](/fct/images/json_doc.png)
![[rdf+xml]](/fct/images/xml_doc.png)
![[atom+xml]](/fct/images/atom_doc.png)
![[html]](/fct/images/html_doc.png)