Physical Modeling

음향학적 악기나 다른 물리적 대상의 소리를 모방하기 위해 수학적 알고리즘을 사용하는 것을 말합니다. 물리 모델링 이론은 1970년대 초에 개발되었지만, 실용적인 합성 방법이 되려면 더 빠른 컴퓨터와 저렴한 DSP 회로의 개발을 기다려야 했습니다. Yamaha는 1980년대 후반부터 물리 모델링 합성을 위한 하드웨어와 소프트웨어를 개발했지만, 이 연구를 기반으로 한 첫 상용 제품인 VL1은 1994년에 출시되었고, 합성에서 현실적인 소리에 대한 유행이 사라지는 바로 그 때입니다. Yamaha는 이후에도 이 작업을 기반으로 한 몇 가지 제품을 출시했지만, 그 중 어느 것도 잘 팔리지 않았습니다. 결과적으로, 물리 모델링의 잠재력은 학술 전자 음악 외부에서 대부분 탐험되지 않은 상태입니다. 물리 모델링은 단순히 음향적 악기를 모방하는 것 이상의 것을 할 수 있습니다. 다양한 알고리즘을 섞고 매치하여, 전통적인 악기나 감산적 합성과는 완전히 다른 소리를 생성할 수 있습니다.

Roland는 2011년 주피터 시리즈의 차세대 모델인 Jupiter-80부터 물리 모델을 포함시켰습니다. 그러나 초기 운영 체제 버전에서는 로랜드가 알고리즘 정보의 많은 부분을 독점적인 것으로 여겨 사용자에게 노출시키지 않았습니다. 후속 OS 버전 및 모델 시리즈의 이후 모델들은 이를 다소 완화시켰습니다.

Korg의 OASYS, KRONOS나 야마하의 Montage, CP88, YC88, Roland 의 최신 플래그쉽 신디사이저들에는 피지컬 모델링 기술이 탑재되어 있습니다. 피지컬 모델링 기술은 현재의 PCM 신디사이저들의 음색을 훨씬 더 리얼하게 만들기 위해 적용되는 경우가 많습니다.

• 피아노 향판 및 현: 피아노의 향판과 현은 소리 형성에 중요한 역할을 합니다. 피지컬 모델링을 사용하여 향판의 물리적 특성과 현의 길이, 두께, 재질 등을 모델링하여 피아노의 소리를 현실적으로 재현할 수 있습니다.
• 피아노의 공명: 피아노는 다양한 부분에서 공명하는 소리를 내뿜습니다. 피지컬 모델링을 사용하여 피아노의 공명체와 공기 진동 등을 모델링하여 공명하는 소리를 현실적으로 재현할 수 있습니다.
• 피아노의 페달: 피아노의 페달은 음색과 음량에 영향을 미칩니다. 피지컬 모델링을 사용하여 피아노의 페달 작용과 음색 변화를 모델링하여 피아노 연주의 다양한 표현을 재현할 수 있습니다.
• 현악기: 바이올린, 첼로, 비올라 등의 현악기는 각각의 현의 길이, 두께, 재질 등이 소리에 영향을 미칩니다. 피지컬 모델링을 사용하면 각 현의 물리적 특성을 모델링하여 현악기의 소리를 재현할 수 있습니다.
• 관악기: 트럼펫, 튜바 등의 관악기는 입과 밸브의 역할에 따라 소리가 형성됩니다. 피지컬 모델링을 사용하여 입술의 진동과 밸브의 열림 정도를 모델링하여 이러한 악기의 소리를 재현할 수 있습니다.
• 드럼: 드럼은 다양한 부분이 소리에 영향을 줍니다. 피지컬 모델링을 사용하여 각 부분의 공명과 충격에 따른 소리를 모델링하여 실제 드럼 세트의 소리를 재현할 수 있습니다.
• 로터리 오르간 및 효과: 전자 오르간은 로터리 오르간의 특징적인 회전 스피커 및 효과도 재현할 수 있습니다. 피지컬 모델링을 사용하여 회전 스피커의 회전 속도, 음향 효과 등을 모델링하고, 현실적인 회전 오르간의 음색과 효과를 구현할 수 있습니다.
• 나무나 금속 같은 자연 소재: 나무 블럭, 금속 척박이 등의 소재는 각각의 물리적 특성에 따라 다양한 음색을 내뿜습니다. 피지컬 모델링을 사용하여 이러한 소재의 질감과 공명을 모델링하여 자연 소재의 소리를 재현할 수 있습니다.