La síntesis de guías de onda en bandas es un método de síntesis de modelado físico para simular sonidos de objetos con sonido dispersivo u objetos con frecuencias resonantes fuertemente inarmónicas de manera eficiente. 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, simulaciones de tambores de tabla y platillos . han sido implementados utilizando este método. Debido a que las guías de ondas en bandas retienen 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 las 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 los 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 viga de Euler-Bernoulli, donde es una constante material.
Las guías de ondas en 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 se sintoniza 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 en bandas se implementa en la mayoría de las bibliotecas y programas de síntesis de sonido disponibles, como: