Fizikai alapú gitárhangszintézis

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Bank Balázs Lajos
Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

Az elmúlt néhány évtizedben népszerűvé vált zeneszerkesztő szoftverek és digitális szintetizátorok a kívánt hangszer hangját külső vagy beépített úgynevezett pluginek (bővítmények) használatával állítják elő. E dolgozat témája egy ilyen szintetizátor plugin készítése, amely a klasszikus gitár hangját reprodukálja.

Húros hangszerek szintézisére több módszer is elterjedt. Ezek egyike a fizikai alapú szintézis, amely a hangszer egyes jól elkülöníthető részeit (húr, hangszertest, zenész) külön-külön blokkokban valósítja meg, és az ezek között fellépő kölcsönhatásokat fizikai egyenletekkel írja le. A módszerrel nagy pontossággal lehet modellezni bármilyen húros hangszert, viszont a fizikai leírást finomítva a számítási igény is növekszik, ami egy szintetizátornál kulcsfontosságú probléma. Emiatt egészen a kilencvenes évekig nem használták valós idejű hangszintézisre ezt a megoldást. Mára azonban a számítástechnika fejlődésével a középkategóriás számítógépekben található mikroprocesszorok is képesek fizikai alapú hangszermodellek futtatására.

A húr modellezésére is többféle módszer létezik. Én a modális szintézist választottam, amellyel igen jól lehet közelíteni a valódi hangszer tulajdonságait. Ez a módszer a hullámegyenlet frekvenciatartománybeli megoldásán alapul, a húr rezgéseit módusokra bontja fel. A paraméterek megállapítása mérésekből történt.

A megvalósított modellben kétféle gerjesztési mód szerepel: a húrokat pengetővel és ujjal is lehet pengetni. A szintetizátor használatakor a felhasználó választhat a két pengetési mód között. A hangszertestet párhuzamos másodfokú szűrők modellezik, amelyek paramétereit a gitártest méréséből és analíziséből állapítottam meg.

A virtuális szintetizátort VST (Virtual Studio Technology) környezetben implementáltam annak érdekében, hogy zeneszerkesztő szoftverekkel kompatibilis legyen. A dolgozat végterméke egy olyan, .dll kiterjesztésű VST plugin, amelyet erre alkalmas, úgynevezett digitális audió munkaállomás szoftverekben mint szintetizátor lehet használni, illetve a plugint számítógépre kötött MIDI-billentyűzet segítségével valós időben, közvetlenül is lehet vezérelni.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.