Программирование звука музыкальных инструментов (3 стр)

Для начала о самом софте (не реклама, т.к. не продается):
Этот софт разработан в конце 90-х начале нулевых нашим талантливым соотечественником под ником Dr.SynC . Представляет из себя полифонический и мультитембральный синтезатор. Может работать как в режиме standalone, так и как VST-плагин (в этом случае может еще и обрабатывать входной сигнал). Несколько лет назад автор сделал его freeware, за что ему большое спасибо (ключ опубликован на странице скачивания http://www.sync-modular.org/index.php?page=Download).

Несмотря на то, что обычно в описаниях он фигурирует либо как модульный синтезатор (навевая мысли о имитации всягих Moog Modular), либо вообще как "кислотный" (ох уж мне эти любители клубной музыки), фактически элементами моделей являются элементарные операции над сигналом, то есть арифметика, реле-свитчи, задержка на такт (что позволяет осуществлять интегрирование и дифференцирование), генераторы белого шума и кусочно-линейных последовательностей и макроблоки для упорядочивания схем, а привычные блоки модульных синтезаторов (генераторы, фильтры, амплитудные модуляторы, эффекты) реализованы как библиотечные макроблоки. Все это позволяет реализовывать в нем еще и физическое моделирование или другие методы синтеза, не только обычный для модульников субтрактивный (причем благодаря некоторым остроумным находкам Dr.SynC все это работало без тормозов в полифоническом режиме даже на компах начала нулевых).

Теперь о моих моделях для этого софта:
1). Попытка моделирования звука гитары. В основе лежит алгоритм Капрлуса-Стронга (имитация волны в замкнутом волноводе), но на него навешано несколько добавок для придания звуку реалистичности:
- имитация шума кожи на кончике пальца с зависимостью от силы щипка (то есть, чем слабее щипок, тем дольше длится этот процесс)
- имитация кратковременного изменения тона струны из-за ее оттяжки в начале щипка
- имитация медленного вращения плоскости колебаний струны
- имитация взаимодействия струн через резонатор

Также реализованы пара методов исполнительской модуляции звучания: оттяжка струн (колесо питчбенда), вибрато (channel aftertouch) и скольжение по грифу (реализовано частично колесом модуляции).

Конечно, всего этого все равно недостаточно для реалистичности, т.к. у живой гитары много способов исполнительской вариации звучания: смена лада без щипка, глушения струн, удары по струнам и резонатору,  "чес", флажолеты, шум скольжения по обмотке струн... Так что общее звучание скорее похоже на игру на арфе, чем на гитаре.

Демо звучания (клип из более длинного файла) - http://www.gamedev.ru/files/sounds/?id=126858
Модель для Sync Modular - http://www.gamedev.ru/files/?id=126912

2). Модель свиста
Ничего особенного, белый шум через высокодобротный фильтр, но как и в предыдущем случае, есть несколько деталей:
- нестабильность частоты (нормальный человек не может резко и стабильно менять объем полости рта)
- плавность изменения частоты (та же причина)
- ухудшение добротности фильтра при смене частоты и в начале ноты (то есть, хороший свист не сразу устанавливается)
- исполнительское вибрато (channel aftertouch)

демо звучания - http://www.gamedev.ru/files/sounds/?id=126913
Модель для Sync Modular - http://www.gamedev.ru/files/?id=126914

3). Голос (женское "А").
Упрощенное моделирование. Не ставилась цель точно смоделировать тембр, скорее это был эксперимент по исследованию того, как влияют на "живость" нетембральные параметры. До вокалоидов далеко, но в некотором диапазоне мне показалось очень даже неплохо, несмотря на то, что из всех формант голоса моделируется только одна.

демо звучания - http://www.gamedev.ru/files/sounds/?id=126915
Модель для Sync Modular - http://www.gamedev.ru/files/?id=126916

4). Моделирование электрогитары, модель не моя но тоже на основе Karplus-Strong. Мной добавлено немножко доделок типа слайда по грифу.
Демо на ютюбе, я его уже где-то приводил здесь - https://www.youtube.com/watch?v=H2Ci9TnCOsw

Dmitry_Milk
> 3). Голос (женское "А").
Прикольно. Но тут тоже какой-то посторонний шум, похожий на пилообразную волну.

[sound=126858]

Попытка моделирования звука гитары. В основе лежит алгоритм Капрлуса-Стронга (имитация волны в замкнутом волноводе):
carplus-strong-string-demo
Модель свиста Ничего особенного, белый шум через высокодобротный фильтр:
synthesized whistle demo
Голос (женское "А"):
synthetic voice demo

Свист впечатлил, очень натурально. Остальное не особо.

gammaker
Может возьмём эту гитарную партию (которая больше похожа на арфу) и попробуем раскрыть более качественно?

Правка: 10 июля 2017 19:15

Вообще здесь проблема присущая всем генераторам когда меняется частота звука то высокие чистоты соскакивают в низ (получается глухой звук) или забираются слишком высоко (начинают свистеть). Живой звук не может генерировать слишком чистые вибрации на высоких частотах, так же как и не иметь их.

Правка: 10 июля 2017 22:10

Ну и понятное дело что струны без дерева это арфа :) - ни на пианино ни на гитару они не похожи, слишком чистые.

Правка: 10 июля 2017 22:28

У меня это выглядит как текст (название ресурса), обернутый в ссылку, ведущую на страницу ресурса. Никаких плееров. Плеер флэшовый?

foxes
> Ну и понятное дело что струны без дерева это арфа :)

Думаю, даже если добавить обертоны от резонатора, арфа в гитару все равно не превратится, т.к., имхо, немаловажную роль в "гитарности" звучания играют исполнительские модуляции, доступные на гитаре, а также ограниченное число струн, вызывающее характерные переходы от одной ноты к другой на той же струне. Я не придумал нормального способа добавить такие переходы к живому исполнению на клавиатуре даже с наличием доп контроллеров и афтертача, особенно ситуацию неодновременности смены лада и совершения щипка (или вообще его отсутствия). Ну и сама среда SynC Modular с ее жестко зашитой логикой раздачи голосов не способствовала реализации.

Это не проблема, это как раз соответствие естественным процессам.

Звучит прикольно, только в начале как-то ноты резко начинаются - нет плавного перетекания друг в друга.

Правка: 12 июля 2017 11:48