Klangsynthese und Physical Modeling - Brothers in Music

DIPLOMARBEIT HENRI HAGENOW
Klangsynthesesoftware ‚Reaktor‘, die virtuell-analoge elektrotechnische Grundschaltungen
(wie z.B. Oszillatoren, Filter, Hüllkurven, Logikelemente) zur Verfügung stellt, welche
beliebig verschaltet werden können. Mittels einer geeigneten Parametrisierung lassen sich
so Sig-nale generieren, deren Eigenschaften und Klang denen echter Instrumente sehr
nahe kommen.
Physikalische Echtzeit-Modelle in Synthesizern sind erst mit der Entwicklung
leistungsfähiger Rechner möglich geworden. Die Entwicklung softwarebasierter Synthesizer
zur musikalischen Klanggestaltung hat die Implementierungen physikalischer Modelle
wesentlich vereinfacht. Solche Anwendungen sind in den letzten Jahren immer
bedeutender und häufiger geworden. Bei der Wahl der Synthesemethode für die
physikalische Modellierung akustischer Musikinstrumente erweist sich vor allem der ‚digitale
Wellenleiter‘ (digital waveguide) als sehr effizient.
Physikalische Modelle von Musikinstrumenten haben gegenüber den bisher genutzten
Klangerzeugungsprinzipien den Vorteil, daß sie mit den gleichen Kontrollparametern
klanglich beeinflußbar sind, wie ihre realen Vorbilder. Sie versprechen somit die höchste
Klangqualität bei der Imitation akustischer Musikinstrumente (im Folgenden auch
Naturinstrumente genannt).
Seitdem der Mensch Musik macht, ist er auf der Suche nach musikalisch verwendbaren
Klängen. Musik wird seit Tausenden von Jahren auf mechanischen Instrumenten erzeugt.
Durch die Entdeckung der Elektrizität entstand eine neue Möglichkeit zur musikalischen
Klangerzeugung, die den Bau von vielen Musikinstrumenten nach sich zog.
Seitdem es elektronische Instrumente gibt, versuchen die Menschen, die Klangfarben
altbekannter akustischer Musikinstrumente zu simulieren. Durch die vorherige Analyse der
zu simulierenden Instrumente und die darauffolgende Erstellung und Implementierung des
Instrumentenmodells können die tonerzeugenden Mechanismen der natürlichen
Instrumente besser verstanden werden. Durch die Implementierung vorhandener
physikalischer Instrumentenmodelle können diese in ihrer Gültigkeit überprüft und
verbessert werden. Ein besseres Verständnis der akustischen Instrumente ermöglicht es
dem Musiker und dem Instrumentenbauer, gezielte Verbesserungen in Spieltechnik und
Bauweise vorzunehmen.
Mitlerweile ist sogar ein kommerzieller Anreiz vorhanden; die Entwicklung leistungsfähiger
Rechner ermöglichte die Entwicklung von softwarebasierten Synthesizern zur modernen
Musikproduktion. Der Markt dieser Klangerzeuger explodiert förmlich. Synthesizer, die zur
Klangerzeugung die selben Prinzipien wie die Naturinstrumente nutzen, sind hoch im Trend
und beschäftigen viele Elektrotechniker und Softwareingenieure.
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