Инженеры Массачусетского технологического института (MIT) создали компьютерную симуляцию, воспроизводящую детальные физические процессы в струнном инструменте. Как сообщается в журнале npj Acoustics, новая «вычислительная скрипка» способна имитировать звук при щипке струн еще до того, как будет вырезана хотя бы одна деталь.
В отличие от существующих плагинов, использующих сэмплирование и усреднение тысяч живых записей, разработка MIT опирается на физический подход: модель рассчитывает, как вибрирующие струны и корпус взаимодействуют с окружающим воздухом. Для демонстрации возможностей исследователи воспроизвели два коротких отрывка — из «Фуги Баха соль минор» и песни «Дейзи Белл».
В основе модели лежат данные компьютерной томографии скрипки Страдивари 1715 года, полученные в рамках проекта Strad3D. Инженеры разбили 3D-модель и окружающий ее кубический метр воздуха на миллионы мелких элементов, применив уравнения напряжений и акустических волн.
«В наши дни люди пытаются постепенно улучшать конструкции, создавая скрипку, сравнивая звучание, а затем внося изменения в следующий инструмент. Это очень медленно и дорого. Теперь же они могут внести изменения виртуально и увидеть, каким будет звучание», — поясняет Юминг Лю, старший научный сотрудник MIT.
В текущей версии симуляция поддерживает только щипковые ноты, тогда как моделирование смычковой техники остается более сложной задачей. Тем не менее, мастера уже могут корректировать параметры (тип древесины, толщину деки) и сразу слышать результат. Исследователи подчеркивают, что не ставят целью воспроизвести мастерство лютье, а стремятся понять физику звукообразования и дать создателям инструментов практичный инструмент для проектирования.
Ранее Наука Mail рассказывала, что композитор сочиняет музыку с помощью мозгового импланта.
