Klangsynthese und Physical Modeling - Brothers in Music

DIPLOMARBEIT HENRI HAGENOW
Computermodells der 'hörbaren Physik' des betrachteten Musikinstrumentes und seiner
Anregungsmechanismen [Smith, 2000].
Diese Methode der Klanggenerierung eignet sich sehr gut zur digitalen Simulation der
komplexen Klangstrukturen akustischer Musikinstrumente. Kapitel 3 geht daher näher auf
dieses Thema ein. In Kapitel 5 wird mit dieser Klangsynthesetechnik versucht, ein digitales
Modell einer Violine und einer Flöte zu implementieren.
2.5 Hybridsynthese
Selbstverständlich ist es möglich und auch von großem Vorteil, alle genannten
Synthesemöglichkeiten je nach zu realisierenden Klangereignissen für ein optimales
Ergebnis zu kombinieren.
Samplingsynthese ohne darauf folgende Filterung und weitere eventuell
hüllkurvengesteuerte Klangbeeinflussung ist selten sinnvoll. Die subtraktive Synthese läßt
sich mit jeder anderen Synthesetechnik ergänzen. Es sollten zwischen den einzelnen
Synthesemöglichkeiten keine Implemetierungsgrenzen geben - die Kombination
verschiedener Techniken kann nur von Vorteil sein.
2.6 Abwägender Vergleich
Beim Sampling ist eine hohe Klangqualität mit hohem Speicheraufwand verbunden. Zudem
erscheint das Klangbild trotz allem noch künstlich, da bei nacheinander gespielten Tönen
gleicher Tonhöhe auch das Klangbild gleich bleibt - es wird ja immer dasselbe Sample
abgespielt. Mit einem modulierten Tiefpaßfilter läßt sich dieses Problem leicht verbessern.
Bei der FM-Synthese ist eine instrumentenspezifische Parametrisierung schwer zu
realisieren, worunter die Klanggestaltbarkeit und die Spielbarkeit der Instrumentenmodelle
stark leidet. Bei der additiven Synthese mit gekoppelten Oszillatoren und Filtern läßt sich
zwar ein im Spektralbereich natürlich erscheinendes Signal erzeugen, doch ist der
Aufwand, besonders in modular per Hand konstruierten Systemen, sehr hoch. Zudem muß
der Synthese eine Analyse des nachzubildenden Klanges vorausgehen. Eine Automation
der Parameter ist auf jeden Fall notwendig.
Physical Modeling, also die physikalische Modellierung eines akustischen
Musikinstrumentes, verspricht durch die Orientierung am physikalischen Modell des
Instrumentes selbst eine verbesserte Zeitsignalrekonstruktion, also auch eine bessere
subjektive Klangqualität, und das bei sehr geringem Speicheraufwand. Da das Signal in
Echtzeit im Zeitbereich berechnet wird, benötigt ein komplexes Wellenleitersystem
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