"Digitale
Synthese komplexer Wellenformen zur Simulation akustischer,
elektrischer und optischer Eigenzustände mehrdimensionaler Systeme"
Diplomarbeit (2001)
Optisches Institut, Physik, TU-Berlin
An
dieser Stelle möchte ich meine Diplomarbeit zum Thema 'Klangsynthese
und Physical Modeling' dem interessierten Leser zur Verfügung
stellen. Hierbei sollte man sich nicht von dem etwas ausgefalleneren Originaltitel
abschrecken lassen.
Im Großen und Ganzen wird nach einer kleinen Einführung in
die Welt der Klangsynthese erklärt, wie man mit der Software "Reaktor"
(Native
Instruments) Physical-Modeling-Instrumente bauen kann.
Viel Spaß!
Henri Hagenow.
P.S: Ich freue mich, wenn Ihr mir ein paar der gebauten Instrumente zuschickt!
Klangsynthese&PhysicalModeling_HH.pdf __________________________________________________________________________________
Abstract:
In dieser Arbeit
werden die meisten der gegenwärtig zur Anwendung kommenden Klangsynthesetechniken
diskutiert, die das Klangbild akustischer Systeme zu simulieren versuchen.
Diese akustischen Systeme werden mit Hilfe von softwarebasierter, virtuell-analoger
Schaltungstechnik (Software: REAKTOR, NI) unter Verwendung ausgewählter
Synthesetechniken modelliert. Speziell die Wellenleitersynthese wird wegen
ihrer physikalischen Anschaulichkeit und ihrer Nähe zu realen Systemen
genauer betrachtet und zur Anwendung gebracht.
Es werden verschiedene Techniken der digitalen Wellenformsynthese vorgestellt
und diskutiert.
Bei der Erstellung der virtuell-analogen Klangsynthesemechanismen wurde versucht, sich weitestgehend an den physikalischen Vorgängen der natürlichen, akustischen Instrumente zu orientieren. Instrumentemodelle aus der Saiteninstrumentenfamilie (Gitarre, Geige) und der Holzblasinstrumente (Flöte) wurden besprochen und digital simuliert. Der auf mehrere Einzelbereiche reduzierte Klangentstehungsprozeß (äußere Anregung des Systems, Schwingungszustände, Dämpfung, Dispersion, Kopplung an einen Resonanzkörper, Rückkopplungserscheinungen, Klangabstrahlung) wurde idealisiert dargestellt.
Es wurden die Methoden der additiven Klangsynthese, der Frequenzmodulation und der Wellenleitersynthese zur Anwendung gebracht und mit Hinblick auf einen realistischen Klangeindruck bewertet.
Akustische Musikinstrumente
kann man als resonanzfähige, mehrdimensionale Systeme betrachten,
deren Obertonspektren Energiebänder darstellen, die den im Resonanzzustand
eingeschwungenen Eigenzuständen dieser Sytsteme entsprechen. Die
Eigenmoden eines Musikinstrumentes finden sich in ihrem Klangbild wieder.
Werden geeignete Parameter gewählt, lassen sich mit der digitalen
Wellenleitersimulation Signale erzeugen, deren Klangeigenschaften denen
echter Musikinstrumente sehr ähnlich sind.
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Kontakt:
Henri Hagenow
henri@brothers-in-music.de