La síntesis de guías de onda con bandas es un método de síntesis de modelado físico para simular de manera eficiente sonidos de objetos con sonido dispersivo u objetos con frecuencias resonantes fuertemente inarmónicas . Se puede utilizar para modelar el sonido de instrumentos basados en sólidos elásticos como barras de vibráfono y marimba , cuencos tibetanos y campanas . También se puede utilizar para otros instrumentos con parciales inarmónicos, como membranas o platos. Por ejemplo, se han implementado simulaciones de tambores y platillos de tabla utilizando este método. Debido a que las guías de ondas con bandas conservan la dinámica del sistema, se pueden implementar excitaciones no lineales complejas. El método fue inventado originalmente en 1999 por Georg Essl y Perry Cook para sintetizar el sonido de barras de vibráfono arqueadas . [1]
En el caso de la ecuación de onda unidimensional estándar, las perturbaciones de todas las frecuencias viajan con la misma velocidad constante . En medios dispersivos, la velocidad de desplazamiento de las perturbaciones depende de su frecuencia y obtenemos dónde está la frecuencia de la perturbación. Muchos sistemas físicos son dispersivos, por ejemplo las vigas elásticas descritas por la ecuación de vigas de Euler-Bernoulli donde es una constante del material.
Las guías de ondas con bandas modelan el comportamiento dispersivo dividiendo la propagación de perturbaciones en bandas de frecuencia . Cada banda de frecuencia se modela utilizando una versión de banda limitada del método de guía de ondas digital estándar . Cada banda de frecuencia está sintonizada con las frecuencias resonantes del objeto sonoro que se va a modelar para evitar cualquier error de discretización en las frecuencias dominantes y audibles. [2]
La síntesis de guía de ondas con bandas se implementa en la mayoría de las bibliotecas y programas de síntesis de sonido disponibles, como:
