Re-Criação de instrumentos vintage: O que faz Modeling Melhor do que Sampled?

If you're looking to re-create an acoustic instrument or vintage synth/drum machine in software, sample-based instruments will only take you so far. Joe Albano explores modelling instruments in depth.  

Instrumentos virtuais baseados em amostra foram cerca de sempre, ea maioria de nós dependem deles sempre que um som instrumento acústico é chamado para, ea coisa real não está disponível (e por vezes mesmo quando é). Mas enquanto instrumentos de amostragem modernos são melhores do que nunca, há um outro tipo de tecnologia VI aquele é cada vez mais widespreadmodeling.

O modelo muito de um importante instrumento

Foram todos familiarizados com a tecnologia de modelagem, como o próprio abrange processadores de áudio e effectsevery vez que você vê um plug-in com uma foto-realista painel frontal de uma peça clássica de equipamento de estúdio, seu provavelmente uma versão modelada dessa unidade.

Modelagem de um processador envolve analisar a contribuição de cada componente na cadeia de sinal (circuitos, transistores, tubos, transformadores, alto-falantes, microfones mesmo), ea gama de efeitos de todos os controles do painel frontal e, em seguida codificação tudo isso em software, Assim, quando um sinal é executado através do plug-in, o seu dinamicamente processada, tal como seria se fosse passando através do percurso do circuito real, físico, com todas as interacções complexas que tornam o som original tão rico e convincente. Bem, essa abordagem também pode ser utilizado para a criação de instrumentos jogáveis ​​virtuais, que respondem aos jogadores tocar com toda a nuance complexa que a coisa real traria. Claro, analisar e capturar a resposta dinâmica e as interações dos componentes físicos que compõem um instrumento é mais desafiador, e tecnologia instrumento modelado ainda está evoluindo. Mas a sua definitivamente pronto para o horário nobre, e há um grande número de excelentes modelado VIs lá fora agora, que são possivelmente a coisa mais próxima que você pode começar a jogar suas contrapartes físicas reais.

Fig 1 Several modeling V.I.s.

Fig 1 Vários modelagem VIs

Nozes

Então, como é um instrumento modelado juntos? Bem, o designer iria começar por analisar os elementos físicos da coisa real, como, digamos, um tambor, ou um piano. Por exemplo, a fonte de som para uma nota de piano é a corda vibrante, então primeiro theyd chegar a uma fórmula para emular thatactually este tipo de investigação datas caminho de volta a um tempo muito antes de existir alimentação do computador suficiente para utilizá-lo em tempo real aplicações (jogáveis) (veja algoritmo Karplus-Strong)! O som é criado por um martelo golpeia a cadeia, de modo que as suas características seria uma outra parte do cálculo. Em seguida, as vibrações de cordas são alterados e modificados pela ponte e placa de som, de modo que eles tinham também analisar aqueles, ea interação entre todos estes elementos, e criar o código para emular as respostas complexas youd começa a partir de diferentes condições de jogo (isto é duro, macio), e outras variáveis ​​(materiais, espessura, posições do pedal, etc). Um dos aspectos mais difíceis de capturar seria a acústica de som saltando ao redor entre as cordas / tampo ea tampa, mas isso é uma grande parte de um modelo de piano bem sucedido. Todos os componentes interagem dinamicamente, em resposta a variações no desempenho jogadores, e todas essas interacções deve ser concebida para o modelo, ao fazê-lo reagir para o jogador como esperado, de modo que ele / ela pode aplicar completamente toda a sua técnica musical, afinados a partir de anos de jogar e praticar. Do lado da produção, instrumentos modelados muitas vezes completar o percurso de sinal que iria tirar o instrumento de estúdio / palco para fita / disco, incluindo emulações de acústica da sala (quando pertinente) e as características específicas dos microfones virtuais em vários canais (perto, distante) , adequado para gravação de diferentes estilos musicais.

Fig 2 Some of the components of a modeled (piano) instrument (Modartt Pianoteq).

Figura 2 Alguns dos componentes de um (piano) instrumento modelado (Modartt Pianoteq).

Junte tudo andif a execução é de até snuffyouve tem uma versão virtual do instrumento original. E não necessariamente apenas um piano genérico, do tambor ou whateveronce o modelo é construído, as características específicas de uma marca / modelo especial pode ser marcado para cima, via controles que dão ao usuário (pelo menos alguns) o controle sobre os elementos individuais que compõem esse instrumento virtual. Por exemplo, um modelo de uma tarola pode permitir que o usuário especifique o tamanho, profundidade, material (madeira, aço, latão), tipo de cabeça (-ply single, double-ply, revestido), tensão cabeça, amortecimento, e outros detalhes , discando-se a qualidade exata do tambor desejado. Para um piano, um usuário corajoso ou aventureiro pode querer tentar sua mão em alterar o tamanho ea densidade do tampo, a dureza dos martelos, ou mesmo re-equilibrar as harmônicas de seqüência de caracteres individuais, em busca do timbre característica particular de um Steinway ou Boesendorfer. Na verdade, todos os ajustes que acabei de descrever são opções do usuário em alguns real modelados instrumentsrespectively, Rolands V-Drums (kit de hardware) e Modartts Pianoteq (plug-in). Ambos estes instrumentos representam alguns dos o melhor uso do instrumento tecnologia de modelagem lá fora, mas há uma abundância de outros também.

Fig 3 Some of the modeling programming parameters in one of Roland’s V-Drum “brains”.

Fig 3 Alguns dos parâmetros de programação de modelagem em um dos cérebros Rolands V-tambor.

Esta Anos Modelo

Então, onde você vai encontrar instrumentos modelados? Como eu disse anteriormente, a modelagem instrumento ainda está evoluindo (e pode ser muito CPU-intensivo em comparação com a amostragem, que confia mais no disco streaming), então não não são tão vasto uma matriz de modelado VIs lá fora, como não são modelados amplificadores de guitarra e processadores de estúdio. Mas existem muito poucos, e eles variam de emulações específicas de um único instrumento para projetos de roll-seu-próprio de uso geral, para aqueles que querem dar um salto no fundo do poço.

Embora a pesquisa subjacente tem sido em torno de um bom tempo, ele levou algum tempo para aplicativos para chegar ao ponto onde os instrumentos poderia soar virtualmente indistinguível da coisa real. Yamaha, nomeadamente, foi um dos primeiros defensores de modelagem, com o seu VL-1 muito popular. Apesar do fato de os sons ainda estavam claramente artificial, neste ponto, o bronze modelada (e outros) instrumentos nesta caixa de hardware estavam entre os instrumentos já criados (até então) mais musicalmente expressiva virtuais, especialmente quando jogado de um controlador MIDI adequado , e eles realmente mostrou a promessa de modelagem (aguardando a maior potência DSP disponíveis 10 anos abaixo da estrada).

Muitas das primeiras aplicações totalmente bem-sucedidos de modelagem instrumento foram emulações de instrumentos eletro-mecânicos, como os pianos elétricos Rhodes e Wurlitzer e órgão Hammond. Isto faz com que todos os instrumentos sensethose ter componentes físicos a serem modelados (martelos, amortecedores, Tynes, barras de tons, pedais, etc.), mas o som é emitido electronicamente acabada, eliminando a necessidade de cálculos e a análise de elementos mais complexos, como um jogadores lábio zumbido ou respiração, ou a instrumentos onda de som no ar. (Na verdade, algumas tentativas iniciais na modelagem de piano acústico faltava uma emulação adequada desse elemento particular, e, apesar de simular um rico, a resposta corda sensível, em última análise, soava muito entretenimento e eletrônica).

Mas teclados eletromecânicos desde a maneira perfeita para os designers de modelo para cortar seus dentes. Rhodes, Wurli, e clavinet modelos (VEP, VB3) estão incluídas na Lógica, e plug-ins de empresas como AAS (Acústica Aplicada Sistemas de Lizard Lounge LPs), GSI (o excelente e barata VB3), e Modartt, capturar com sucesso o som e resposta dessas chaves clássicos, entre outros. Uma isso não é nem mesmo mencionar os muitos teclados de hardware que utilizam a tecnologia (como uma alternativa ou um complemento à amostragem) para os seus sons de teclado clássicos.

Fig 4 Some modeled electro-mechanical keyboards.

Fig 4 Alguns teclados eletromecânicos modelado.

Áudio Exemplo 1 Uma modelado Rhodes piano (incluindo amortecedor mecânico soa):

[Id áudio = "33963"]

Não podem aliviar Essas Drums

Youd acho tambor modelado plug-ins seria uma natural, mas a única realmente abrangente instrumento de modelagem de bateria acústica que eu conheço é a linha V-Drum baseada em hardware, de Roland. Seus kits incluem almofadas state-of-the-art de malha de cabeça e gatilhos pratos, e um cérebro cheio de tambores e pratos modelados, cheios do tipo de opções de ajuste físicas descritas anteriormente. (Talvez seja ainda mais-intensivo da CPU para modelar um kiteven todo nowadaysthan youd pensar?) Razão inclui um modelador tambor simples (Kong), e há outras pessoas ao redor, mas nenhum tão completo, ou natural para jogar, como Rolands modelado kits.

Fig 5 The TD-30 “brain” provides modeled drum sounds for Roland’s top-of-the-line V-Drum kits.

Tambor Fig 5 A TD-30 cérebro fornece modelado sons para Rolands kits top-of-the-line V-tambor.

O Santo Graal

Como eu mencionei, Id ouviu várias tentativas de modelagem de piano acústico, nenhum realmente inteiramente bem sucedido, até Modartt veio junto. Seus plug-ins Pianoteq (na versão 5) agora têm realmente conseguiu pregar o som ea resposta desse instrumento especialmente difícil, juntamente com alguns outros instrumentos de percussão, bem como, que vão desde EPs para Marretas (Vibes, Marimba) para percussão de orquestra . A versão mais full-featured do plug-in fornece controle abundante sobre a modelagem parametersthough realmente não exigir alguma pesquisa e diligência para ser capaz de ajustar estes propositadamente, apenas brincando com eles pode produzir algum grande estranho synthy-ainda-acústico manchas -sounding.

Exemplo Audio 2 O som de um dos Modartts modelado pianos acústicos (incluindo ressonância e ruídos mecânicos pedal):

[Id áudio = "33962"]

Rolar sua própria

E isso nos leva ao outro tipo de instrumentos de modelagem fora therethe aqueles criados para que você crie seus próprios modelos de instrumentos, às vezes a partir do zero (a partir do algoritmo de geração de som básico, no máximo). AAS incorpora esse tipo de controle em sua Tassman (para uso geral) instrumento de modelagem, e seu modelador seqüência StringStudio (baseado em torno do algoritmo Karplus-Strong). Um dos modeladores DIY mais full-featured vem incluído com LogicSculpture. Este tem todos os blocos de construção para a construção de um som a partir do zero, usando a linguagem e os componentes da caixa de ferramentas de modelagem, começando com a fase Exciter (uma alternativa modeladores um synths oscilador tradicional). Isso permite que você especifique as características de vibração de uma corda (aço, nylon, etc.) ou outro material (vidro, madeira, etc.). Você escolhe um Disturberthis define a característica de ataque, mas

Fig 6 Logic’s Sculpture—a comprehensive DIY modeling instrument.

Fig 6 Lógica Sculpturea instrumento modelagem DIY abrangente.

Exemplo Audio 3 Um par de sons modelados, construído a partir do zero em Escultura:

[Id áudio = "33964"]

E isso é sobre tudo o que tenho espaço para aqui. As técnicas de modelagem continuar a ser aplicada a instrumentos cada vez mais virtuais, incluindo clássicos sintetizadores / Vintage, e assim como esta abordagem tomou praticamente todo o mundo de processadores de áudio, ele parece prestes a fazer incursões similares no domínio amostragens bem. Se youve não trabalhou com instrumentos modeladas, agora pode ser um bom momento para começar a explorar a tecnologia, especialmente o DIY offeringsyou nunca sabe onde isso vai levar você.

Joe is a musician, engineer, and producer in NYC. Over the years, as a small studio operator and freelance engineer, he's made recordings of all types from music & album production to v/o & post. He's also taught all aspects of recording and music technology at several NY audio schools, and has been writing articles for Recording magaz... Read More

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