Как симулировать звучания струнного музыкального инструмента?

Question

[Тарас Лабяк]

Играюсь c Web Audio API, там есть https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/P... который задает форму волны осцилятора.
Нужны кофициенты для переобразования Фурье для фортепиано или другого струнного инструмента.
Синусоида звучит далеко не так красиво, нужно еще будет добавить ревибрацию

Answer 1

[Stalker_RED]

Три варианта:
1. Забить на синтез и использовать сэмлы.
2. Подсмотреть реализацию в чужом коде.
3. Изучать теорию музыки, и потом уже писать свой синтезатор.

Comments

[Тарас Лабяк]

Причем здесь теория музыки, это сугубо математическая задача, причем простая, для тех, хто владеет Matlab. Здесь достаточно записать звучания фортепиано и получить тех несколько десятков или сотень самых важных коефициентов.
Теория музыки - это свого рода филология, которая изучает красивость рядов и вопросы математики там не поднимаются. Я вот сделал открытия человеку, которые хорошо учится не первые год в специализированом учебном заведении, что в каждая нота следующей октавы есть простое удвоение частоты предведущей октавы, а для этого нужно было только страницу в википедии открыть.
Разве вы бы могли посоветовать учебник по теории музыки, где присутсвують формулы сложнее средней школы) Я не интересовался, но предмет этот сугубо гумунитарный

[Тарас Лабяк]

Антон: да ладно. Я бы еще согласился, если бы я спрашивал за какой-то редкосный африканский инструмент.
Да и задача стоит то впринципе, чтобы подобрать благозвучные обертоны, а не добится какого-то конкретного звучания.
Я добавлял экспоненциально угасающие (с частотой) обертоны с помощью дополнительных осцеляторов и звук получился весьма неплохим, но это, конечно фиговое решения. Слишком много осцеляторов у меня сейчас. Но не суть.
Вы будете утверждать, что подобия струнного инструмента будет иметь значительно больше чем несколько десятков коефициентов?
Да при желании ничего тырить и не надо. Я думаю найдется парочка опенсорсных програмных MIDI-синтизаторов. Правда у меня есть подозрения, что я быстрее сам нашаманю приемлемые коефициенты чем буду разбиратся со всякими мутными форматами. Да и это частное решения волновой функции, а меня то интересует самое примитивное решения, хотя бы. Не знаю, я на математику давно болт забил, формулы перестал воспринимать)

[Stalker_RED]

Тарас Лабяк: Кроме того что вам нужна основная частота и обертоны, вам еще нужно правильно менять их во времени
https://youtu.be/9qnGSr2K6P4?t=120

А человеческий слух - довольно капризная штука, которая остро реагирует на небольшие отколнения в каком-нибудь пятом-шестом обертоне.

[Тарас Лабяк]

Антон: "они должны менятся во времени" - слишком общее утверждения. Если вы о том, что волна распостраняется с некоторой скоростью и со временем угасает, то я не знаю насколько это сложно выглядит математически, но задача вполне конкретная, что не может не радовать.
И да, спасибо что это отметили, я понял что PeriodicWave не изменяется со временем. С точки зрения производительности надо будет постоянно изменять два Float32Array, да будет тормозить. Но есть этап создания, а есть этап рендерига, или как это называться в области аудио

[Тарас Лабяк]

Stalker_RED: Об этом мне извесно и это было бы особо остро актуально, если бы речь шла о точном воспроизведении физического явлении. Вопрос вот только здесь в том, нравится ли человеку идеально звучание (некое чисто теоретически идеальное) или все же важно то, что инструмент - это физический обьект, в которого могут быть немного не так натянуты струны, которые сделан с некого материала, звучание которого мы привыкли слышать... Если важно именно идеальность звучания тогда это чисто математическая проблема. Если весомое значения имеет ощущения (пусть подсознательное) неких "физических глюков", тогда это еще и вопрос психологии восприятия. Но если столь важено еще и вещество, из которого сделаны приборы, тогда надо ждать квантоваых компьютеров, которые бы могли достаточно качественно и быстро симулировать волновые процесы в материалах музыкальных инструментов.

[Stalker_RED]

Тарас Лабяк: можно и без квантовых неплохо звук синтезировать, но да, эмуляция проавдоподобного звука в реалтайме - ресурсоемкая задача. Именно поэтому так часто используются сэмплы.

Если не заморачиваться со "всякими мелочами", то получится что-то типа этого: www.keithwhor.com/music