Matematické modelovanie struny - model 2

(Mathematical Modelling of String - Model 2)

© Ing. Radovan Konečný - radkon, 2008

O projekte

Ide o počítačové simulovanie struny a to tak, že je vytvorený reťazec bodov (veľmi malých častí struny), medzi ktorými platia fyzikálne zákony. Po vhodnom aktivovaní (brnknutie, úder kladivkom a pod.) sa model struny uvedie do pohybu a vytvára kmitavé pohyby. Výpočet zvuku je pritom možné urobiť pre ľubovoľný tón a pre ľubovoľné nastavenie parametrov modelu.

Na jednom pevnom konci struny sa „sníma“ sila, ktorá naň pôsobí a táto sa prevádza na zvukový výstup (súbor WAV), čím vzniká zvuková reprezentácia chvenia struny.

Simulácia struny v 3D priestore (s malým počtom bodov):

Simulátor umožňuje aj vytvorenie viacerých strún, ktoré sa navzájom ovplyvňujú (podobne ako v klavíri alebo v cimbale). Okrem toho umožňuje aj vytvorenie celých tónových sád strún, ktoré by sa taktiež ovplyvňovali (napr. hraním tónu na cimbale sa čiastočne rozochvejú aj struny iných tónov a nie len na základnej frekvencii). V praxi som sa však sústredil na jedinú kmitajúcu strunu a vytvorenie čo najlepšieho zvuku - použiteľného v hudbe. Vzniknutý zvuk som tiež nazval „modelofón“.

Výpočet sa robí pre obrovské množstvo bodov, je výpočtovo a časovo veľmi náročný a preto sa nerobí v čase hrania.

Zvukové ukážky

- ukážka vygenerovaných tónov v pol-oktávových intervaloch

Nasledujúce ukážky boli hrané na syntezátore so samplami vytvorenými práve v spomenutom simulátore struny:

- ukážka 1

- ukážka 2

- ukážka 3 - basgitara