[{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BlogPosting","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki10\/2020\/12\/25\/karplus-starke-stringsynthese-wikipedia\/#BlogPosting","mainEntityOfPage":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki10\/2020\/12\/25\/karplus-starke-stringsynthese-wikipedia\/","headline":"Karplus – Starke Stringsynthese – Wikipedia","name":"Karplus – Starke Stringsynthese – Wikipedia","description":"before-content-x4 Karplus – Starke Saitensynthese ist eine Methode zur physikalischen Modellierungssynthese, bei der eine kurze Wellenform durch eine gefilterte Verz\u00f6gerungsleitung","datePublished":"2020-12-25","dateModified":"2020-12-25","author":{"@type":"Person","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki10\/author\/lordneo\/#Person","name":"lordneo","url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki10\/author\/lordneo\/","image":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/44a4cee54c4c053e967fe3e7d054edd4?s=96&d=mm&r=g","url":"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/44a4cee54c4c053e967fe3e7d054edd4?s=96&d=mm&r=g","height":96,"width":96}},"publisher":{"@type":"Organization","name":"Enzyklop\u00e4die","logo":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki4\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/download.jpg","url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki4\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/download.jpg","width":600,"height":60}},"image":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/thumb\/b\/bb\/Karplus-strong-schematic.svg\/519px-Karplus-strong-schematic.svg.png","url":"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/thumb\/b\/bb\/Karplus-strong-schematic.svg\/519px-Karplus-strong-schematic.svg.png","height":"192","width":"519"},"url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki10\/2020\/12\/25\/karplus-starke-stringsynthese-wikipedia\/","wordCount":1719,"articleBody":"     (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});before-content-x4Karplus – Starke Saitensynthese ist eine Methode zur physikalischen Modellierungssynthese, bei der eine kurze Wellenform durch eine gefilterte Verz\u00f6gerungsleitung geschleift wird, um den Klang einer geh\u00e4mmerten oder gezupften Saite oder einiger Arten von Percussion zu simulieren.       (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});after-content-x4Auf den ersten Blick kann diese Technik als subtraktive Synthese angesehen werden, die auf einer R\u00fcckkopplungsschleife basiert, die der eines Kammfilters f\u00fcr die Z-Transformationsanalyse \u00e4hnelt.  Es kann jedoch auch als die einfachste Klasse von Wavetable-Modifikationsalgorithmen angesehen werden, die jetzt als digitale Wellenleitersynthese bekannt sind, da die Verz\u00f6gerungsleitung eine Periode des Signals speichert.Alexander Strong hat den Algorithmus erfunden und Kevin Karplus hat die erste Analyse seiner Funktionsweise durchgef\u00fchrt.  Gemeinsam entwickelten sie Software- und Hardware-Implementierungen des Algorithmus, einschlie\u00dflich eines benutzerdefinierten VLSI-Chips.  Sie nannten den Algorithmus “Digitar” -Synthese als Portmanteau f\u00fcr “Digitalgitarre”.Table of Contents       (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});after-content-x4Wie es funktioniert[edit]Saite stimmen[edit]Verfeinerungen des Algorithmus[edit]Musikalische Anwendungen[edit]Verweise[edit]Externe Links[edit]Wie es funktioniert[edit]Eine kurze Anregungswellenform (mit Abtastwerten der L\u00e4nge L) wird erzeugt.  Im urspr\u00fcnglichen Algorithmus war dies ein Ausbruch von wei\u00dfem Rauschen, es kann jedoch auch ein beliebiges Breitbandsignal enthalten, wie z. B. ein schnelles Sinus-Chirp oder ein Frequenz-Sweep oder ein einzelner Zyklus einer S\u00e4gezahnwelle oder einer Rechteckwelle.Diese Anregung wird ausgegeben und gleichzeitig in eine Verz\u00f6gerungsleitung L Abtastwerte lang zur\u00fcckgef\u00fchrt.Der Ausgang der Verz\u00f6gerungsleitung wird durch ein Filter geleitet.  Die Verst\u00e4rkung des Filters muss bei allen Frequenzen kleiner als 1 sein, um eine stabile positive R\u00fcckkopplungsschleife aufrechtzuerhalten.  Der Filter kann ein Tiefpassfilter erster Ordnung sein (wie abgebildet).  Im urspr\u00fcnglichen Algorithmus bestand der Filter aus der Mittelung zweier benachbarter Abtastwerte, einem besonders einfachen Filter, der ohne Multiplikator implementiert werden kann und nur Verschiebungs- und Additionsoperationen erfordert.  Die Filtereigenschaften sind entscheidend f\u00fcr die Bestimmung der harmonischen Struktur des abklingenden Tons.Der gefilterte Ausgang wird gleichzeitig in den Ausgang zur\u00fcckgemischt und in die Verz\u00f6gerungsleitung zur\u00fcckgef\u00fchrt.Saite stimmen[edit]Die Grundfrequenz (insbesondere die niedrigste Resonanzfrequenz ungleich Null) des resultierenden Signals ist die niedrigste Frequenz, bei der die unverpackte Phasenantwort der Verz\u00f6gerung und des Filters in der Kaskade liegt – –2\u03c0{ displaystyle -2  pi}.  Die erforderliche Phasenverz\u00f6gerung D. f\u00fcr eine gegebene Grundfrequenz F.0 wird daher nach berechnet D. = F.s\/.F.0 wo F.s  ist die Abtastfrequenz.Die L\u00e4nge einer digitalen Verz\u00f6gerungsleitung ist ein ganzzahliges Vielfaches der Abtastperiode.  Um eine Bruchverz\u00f6gerung zu erhalten, werden Interpolationsfilter mit Parametern verwendet, die ausgew\u00e4hlt werden, um eine geeignete Phasenverz\u00f6gerung bei der Grundfrequenz zu erhalten.  Es k\u00f6nnen entweder IIR- oder FIR-Filter verwendet werden, aber FIR hat den Vorteil, dass Transienten unterdr\u00fcckt werden, wenn sich die Bruchverz\u00f6gerung im Laufe der Zeit \u00e4ndert.  Die elementarste gebrochene Verz\u00f6gerung ist die lineare Interpolation zwischen zwei Abtastwerten (z. s(4,2) = 0,8s(4) + 0,2s(5)).  Wenn die Phasenverz\u00f6gerung mit der Frequenz variiert, k\u00f6nnen die Harmonischen relativ zur Grundfrequenz gesch\u00e4rft oder abgeflacht werden.  Der urspr\u00fcngliche Algorithmus verwendete die gleiche Gewichtung f\u00fcr zwei benachbarte Abtastwerte, da dies ohne Multiplikationshardware erreicht werden kann, was extrem billige Implementierungen erm\u00f6glicht.Die Z-Transformationsanalyse kann verwendet werden, um die Tonh\u00f6hen und Abklingzeiten der Harmonischen genauer zu bestimmen, wie in der Arbeit von 1983 erl\u00e4utert, in der der Algorithmus eingef\u00fchrt wurde.       (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});after-content-x4Eine Demonstration des Karplus-Strong-Algorithmus ist in der folgenden Vorbis-Datei zu h\u00f6ren.  Der Algorithmus verwendete eine Schleifenverst\u00e4rkung von 0,98, wobei Tiefpassfilter erster Ordnung zunehmend ged\u00e4mpft wurden.  Die Tonh\u00f6he der Note betrug A2 oder 220 Hz.Wenn Sie die Periode (= L\u00e4nge der Verz\u00f6gerungsleitung) konstant halten, werden Vibrationen erzeugt, die denen einer Saite oder Glocke \u00e4hnlich sind.  Wenn Sie die Periode nach dem \u00dcbergangseingang stark erh\u00f6hen, werden trommelartige Kl\u00e4nge erzeugt.Verfeinerungen des Algorithmus[edit]Alex Strong und Kevin Karplus erkannten, dass der Karplus-Strong-Algorithmus physikalisch analog zu einer Abtastung der Transversalwelle auf einem Saiteninstrument war, wobei der Filter in der R\u00fcckkopplungsschleife die gesamten Saitenverluste \u00fcber einen Zeitraum darstellte.  Julius O. Smith III [1]  und andere verallgemeinerten den Algorithmus auf die digitale Wellenleitersynthese, die auch zur Modellierung von Schallwellen in R\u00f6hren und auf Trommelmembranen verwendet werden k\u00f6nnte.  Der erste Satz von Erweiterungen und Verallgemeinerungen wurde 1982 in einem Artikel auf der Internationalen Computermusikkonferenz in Venedig, Italien, vorgestellt und 1983 im Computer Music Journal in einem Artikel mit dem Titel “Erweiterungen des Karplus-Algorithmus f\u00fcr stark gezupfte Saiten” ausf\u00fchrlicher ver\u00f6ffentlicht. “von David A. Jaffe und Julius O. Smith.[1]Alex Strong entwickelte ein \u00fcberlegenes Wavetable-Modifikationsverfahren f\u00fcr die Zupfstringsynthese, ver\u00f6ffentlichte es jedoch nur als Patent.[2][clarification needed]Musikalische Anwendungen[edit]Die erste musikalische Verwendung des Algorithmus war in der Arbeit M\u00f6gen alle Ihre Kinder Akrobaten sein 1981 von David A. Jaffe geschrieben und f\u00fcr acht Gitarren, Mezzosopran und computergeneriertes Stereoband mit einem Text von Carl Sandburg eingespielt Die Leute, ja.  Jaffe erkundete weiterhin die musikalischen und technischen M\u00f6glichkeiten des Algorithmus in Silicon Valley Zusammenbruch, f\u00fcr computergenerierte gezupfte Saiten (1982) sowie in sp\u00e4teren Arbeiten wie Telegramm an den Pr\u00e4sidenten, 1984 f\u00fcr Streichquartett und Tonband und Gras f\u00fcr Frauenchor und Tonband (1987).Das Patent wurde zuerst an Mattel Electronics lizenziert, das als Unternehmen gescheitert war, bevor ein Produkt mit dem Algorithmus entwickelt wurde, und dann an ein Startup-Unternehmen, das von einigen der entlassenen Mattel-F\u00fchrungskr\u00e4fte gegr\u00fcndet wurde.  Sie erhielten nie gen\u00fcgend Finanzmittel, um die Entwicklung abzuschlie\u00dfen, und brachten daher auch nie ein Produkt auf den Markt.  Schlie\u00dflich lizenzierte Yamaha das Patent als Teil des Sondius-Patentpakets von Stanford.  Es ist nicht bekannt, ob jemals Hardware mit dem Algorithmus verkauft wurde, obwohl viele Software-Implementierungen (die den Erfindern keine Lizenzgeb\u00fchren entrichteten) ver\u00f6ffentlicht wurden.Obwohl sie sich m\u00f6glicherweise nicht strikt an den Algorithmus halten, wurden im Handel viele Hardwarekomponenten f\u00fcr modulare Systeme hergestellt, die sich auf die Grundprinzipien der Karplus-starken Synthese berufen: Verwenden eines invertierten, skalierten Steuerungssystems f\u00fcr sehr kleine Zeitwerte in einer gefilterten Verz\u00f6gerungsleitung zum Erstellen spielbare Noten im Western Tempered-Stimmsystem, gesteuert mit Volt pro Oktave-Tracking oder MIDI-Daten.  Die Erfinder wurden nicht ausdr\u00fccklich gutgeschrieben, obwohl in einigen Handb\u00fcchern auf den Begriff “Karplus-starke Synthese” verwiesen wird.Hardwarekomponenten, die zur Synthese im Karplus-Strong-Stil f\u00e4hig sind, sind der Moog Clusterflux 108M, Mutable Instruments Elements, 4ms Company Dual Looping Delay, 2HP Pluck, Make Noise Mimeophon und Arturia MicroFreak.Verweise[edit]ZitateLiteraturverzeichnisMoore, F. Richard (1990). Elemente der Computermusik.  Upper Saddle River: Prentice-Hall.  ISBN 0-13-252552-6.CS1-Wartung: ref = harv (Link)Externe Links[edit]     (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});after-content-x4"},{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BreadcrumbList","itemListElement":[{"@type":"ListItem","position":1,"item":{"@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki10\/#breadcrumbitem","name":"Enzyklop\u00e4die"}},{"@type":"ListItem","position":2,"item":{"@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki10\/2020\/12\/25\/karplus-starke-stringsynthese-wikipedia\/#breadcrumbitem","name":"Karplus – Starke Stringsynthese – Wikipedia"}}]}]