Инженеры Массачусетского технологического института (MIT) разработали компьютерную модель, способную воспроизвести реалистичное звучание скрипки на основе исключительно законов физики. Это позволит скрипичным мастерам «услышать» будущий инструмент еще до того, как с деревянной заготовки упадет первая стружка.
Новая разработка, получившая название computational violin, подробно описана в журнале npj Acoustics. Ее ключевое отличие от всего, что существовало ранее, заключается в принципиально ином подходе. Если коммерческие музыкальные плагины генерируют звук, усредняя тысячи заранее записанных семплов с реальных инструментов, то модель MIT работает как строгий физический симулятор. Она в мельчайших деталях просчитывает, как вибрирующие струны взаимодействуют с корпусом инструмента и как эти колебания передаются окружающему пространству.
За эталон была взята скрипка «Тициан» 1715 года – работа Антонио Страдивари. Виртуальный корпус вместе с кубическим метром воздуха вокруг него был разбит на миллионы микроскопических элементов. К каждому из них инженеры применили сложнейшие уравнения, описывающие напряжение и движение акустических волн, что позволило с беспрецедентной точностью смоделировать реальную физику инструмента. На данном этапе симуляция воспроизводит звук игры щипком (пиццикато).
Проект открывает перед мастерами новые перспективы. Еще до того, как ценная порода дерева отправится под нож, специалист сможет в цифровой среде экспериментировать с параметрами будущей скрипки: менять толщину деки, корректировать изгиб свода и слышать, как это отражается на тембре и акустике инструмента.
