フィジカルモデリングシンセシスとは？
ふぃじかる もでりんぐ しんせしす
楽器の物理的な振動や共鳴の仕組みを数式でシミュレートし、リアルな音を生成する音源方式です。
フィジカルモデリングシンセシスとは、弦・管・膜といった楽器の物理的な振動現象を数学モデルとして記述し、コンピューター上でリアルタイムに演算することで音を生成するシンセサイザーの音源方式です。
従来のサンプリング音源が実際の楽器音を録音して再生するのに対し、フィジカルモデリングは「なぜその音が鳴るか」という物理法則そのものを計算します。弦の張力・密度・長さ、管楽器の気柱共鳴、打楽器の膜振動などをパラメーターとして持ち、奏法の変化（弦を強く弾く、ブレスの強さを変えるなど）に対してリアルタイムに音色が変化します。
代表的な実装として、ヤマハが1990年代に実用化したVL音源（Virtual Acoustic）や、スタンフォード大学のJulius O. Smith氏が提唱したウェーブガイド合成があります。ピアノ音源ではハンマーが弦を打つ瞬間の非線形挙動まで再現するものも登場しています。
主な特徴をまとめると次のとおりです。
- 奏法パラメーターに応じてリアルタイムに音が変化する
- サンプルのように音量やピッチが不自然に離散しない
- 演算負荷が高く、かつてはDSPチップ専用ハードが必要だった
- 現代ではソフトウェアプラグインとして手軽に利用できる
フィジカルモデリングは特にアコースティック楽器の表情豊かな再現に優れており、DTM制作やライブパフォーマンスで活用されています。
使い方・例文
ギターやフルートのソフトウェア音源で「息の強さ」「弦の弾き方」をリアルタイムに変化させるとき、フィジカルモデリングシンセシスが内部で働いています。
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