LV Physikalische Modelle

Die Klangsynthesemethode der physikalischen Modellierung ist essentiell in der Computermusik zur

Erzeugung von Klangqualitäten, die nicht oder nicht einfach mit Hilfe der "traditionellen" Synthesemethoden,

wie der Additiv- und Subtraktionssynthese oder der Frequenzmodulation zu erzeugen sind.

Generell ist ein Klang das Ergebnis einer mechanischen oder akustischen Vibration eines Körpers. Diese

Vibration resultiert aus einer Injektion von Energie von einer externen Quelle, z. B. ein Hammer, der auf eine

Platte schlägt oder eine Luftsäule, die durch eine Pfeife fließt. Computerprogramme wie ModalysTM generieren

einen Klang, der das Resultat einer digitalen Simulation von vibrierenden Strukturen im virtuellen Raum der

Maschine darstellt.


Ablauf / Themen

25.04.2008 – einfache Modelle - basic models

16.05.2008 – dreidimensionale Modelle - finite element models

23.05.2008 – Echtzeit-Kontrolle/Gesten-Kontrolle – real-time-control/gesture control

20.06.2008 – NN


Aufgaben wahlweise:

  1. Eine kurze Studie/Tonbandstück von ca. 90 Sekunden Länge, deren Klangmaterial ausschließlich mit Physikalischen Modellen erzeugt wird, aber mindestens 4 bis 5 einfache Modelle oder 2 komplexe "Finite Element" Modelle (z.B. Gongs oder Glocken) sollten mit Modalys erzeugt werden. Die Aufgabe soll sowohl eine allgemeine Auseinandersetzung mit der physikalischen Modellierung (physikalische Parameter, Spielweisen, etc.) als auch spezifischer Auseinandersetzung mit Modalys, kontrolliert durch mindestens eine der folgenden Umgebungen: OpenMusic, SBCL-Lisp, Lispworks, MaxMSP, PureData, Unix, Octave oder Matlab demonstrieren Hierbei sollte besonderer Wert auf die Qualität der Klänge gelegt werden. Beizufügen ist eine kurze Dokumentation wie und mit welchen Mitteln die Studie entstanden ist (Beispielquellcode beifügen). 
    Es ist freigestellt mit welchen Programmen die übrigen Modelle erzeugt und kontrolliert werden (eingeschlossen die Matlab-Umgebung von Stefan Bilbao und die PMPD Libraries für MaxMSP oder PureData).  
    Für den Fall, dass eine kombinierte Aufgabe oder Dokumentation für beide Teile des Kurses angestrebt wird, bitte ich um einen Anhang an der Dokumentation, der spezifisch die Arbeit mit Modalys beschreibt. Das kann in Form von Beispielcode mit Kommentaren geschehen. 
    Die Aufgabe kann in Form von AIFF, WAV, SD2 oder MP3 Files eingereicht werden. 

  2. Eine kleine Installation, welche Physikalische Modelle in Echtzeit kontrolliert. Die zu kontrollierenden Modelle sollten mindestens 4 einfache Modelle oder 2 komplexe "finite element" Modelle erzeugt mit Modalys enthalten. Weitere Modelle können gerne auch mit den PMPD Libraries erzeugt werden. Es ist freigestellt, ob diese durch einen Gesten-Controller oder durch andere Mittel kontrolliert werden (z.B. Midicontroller, Kamera oder Wacom-Tablett). Hierbei sollte auf verschiedene Kontrollparameter wertgelegt werden (verschiedene Spielweisen, Abhörpunkte, Hybrid-Kontrolle,  eventuelle Spatialisation, etc.). Für diese Aufgabe sollte ebenfalls eine kurze Dokumentation beigefügt werden. Das kann in Form eines kurzen Konzeptes mit Aufbauskizzen und Quellcode mit Kommentaren geschehen. Die Wahl der Software ist freigestellt. Ich empfehle jedoch entweder MaxMSP oder PureData für die Realisation zu verwenden. Beide Umgebungen sind in der Lage mittels des Objektes [modalys~] Modalys in Echtzeit zu kontrollieren.
    Die Aufgabe sollte in Form der Patches mit Fotos der Installation und deren Anwendung eingereicht werden. 

Bei Rückfragen oder Problemen mit dem Code  (Kurze Beschreibung und Quellcode oder Patch beifügen)

Email an piet.johan.meyer(at)gmail.com

Weitere Informationen zu physikalischen Modellen online

Julius O. Smith III – Physical Audio Signal Processing

http://www-ccrma.stanford.edu/~jos/waveguide/

Modalys Online Documentation

http://support.ircam.fr/doc-modalys/spip/page_garde.php3?

Modalys print Documentation

http://forumnet.ircam.fr/fileadmin/sites/forumnet/fichiers/recherche/modalys/Modalys-Tutorial.3ed.pdf

http://forumnet.ircam.fr/fileadmin/sites/forumnet/fichiers/recherche/modalys/Modalys-Reference.pdf

http://forumnet.ircam.fr/fileadmin/sites/forumnet/fichiers/recherche/modalys/Modalys-Introduction3ed.pdf

http://forumnet.ircam.fr/fileadmin/sites/forumnet/fichiers/recherche/modalys/Modalys-3Ex.pdf

http://forumnet.ircam.fr/fileadmin/sites/forumnet/fichiers/recherche/modalys/Intro_Scheme-Modalys.pdf

Java-Applets displaying membranes, strings, masses, etc

http://falstad.com/mathphysics.html


Additional information:

IRCAM

Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique INRIA

free software for physical modeling

http://drpichon.free.fr/pmpd/