Telli müzik aletlerinin fiziksel modelleriyle ses sentezi

Abstract

Bu çalışmada telli müzik aletlerinin fiziksel modelleriyle ses sentezlenmesi incelenmiştir. Bu amaçla ilk olarak, şimdiye dek geliştirilen fiziksel modeller sınıflandırılmıştır ve modelleme yöntemleri tanıtılmıştır. Daha sonra telli müzik aletlerinin ses üretim mekanizmalarının fiziksel özelliklerine ilişkin matematiksel bağıntılar elde edilmiştir. Söz konusu bağıntılar, matematiksel fiziğin çok iyi bilinen bağıntıları olsa da, fiziksel modelleme yöntemleri açısından büyük bir öneme sahip olduklarından ve daha sonra geliştirilecek tüm yöntemler için ayrıntıların önem kazandığı bir temel oluşturduklarından, oldukça detaylı olarak incelenmişlerdir. Bu bölümde, ayrıca telli müzik aletlerinin birçok özelliği kısaca tanıtılmıştır ve fiziksel modellemeye olanak tanıyan bir zaman domeni bağıntısı özetlenmiştir. Yukarıda sözü edilen bağıntılar yardımıyla, "sayısal dalga kılavuzu süzgeçleri" (Smith, 1987) kullanılarak telli müzik aletlerine ilişkin genel ayrık zaman modelleri oluşturulmuştur ve gerçek müzik aletlerinde gözlemlenen fiziksel olayların benzetimlerinin bu modeller yardımıyla gerçekleştirilmesinde önem taşıyan unsurlar üzerinde durulmuştur. Telli müzik aletlerinin seslerinin etkin ve verimli bir biçimde sentezlenmesine olanak tanıyan Karplus-Strong Algoritması (Karplus ve Strong, 1983), yukarıda sözü edilen genel modelin özel hali olarak incelenmiştir ve telli müzik aletlerinin seslerinin daha gerçekçi olarak üretilmesi için kullanılabilecek genişletmeler tanıtılmıştır. Genişletmeler, fiziksel özelliklerin ayrık zamanlı benzetimlerinde kullanılacak sayısal bloklarla sağlanmıştır. Tüm bu blokların birleştirilmesiyle, telli müzik aletlerinin fiziksel modelleri yardımıyla oldukça gerçekçi sesler elde edilmiştir.