Паганини каприс N7 высокие ноты

   Послушать исполнение этого каприса компьютером можно здесь
 https://disk.yandex.ru/d/5Gb_KKFI8-OTAQ
   Видео про то, как такая запись делается, находится тут:
 https://dzen.ru/video/watch/69c67d2084b1ed310f833ad6

   Запись сделана в программе «Пианола-М», и трактовка музыки существенно отличается от традиционной, особенно по темпу исполнения. Темп в нотах никак не оговорен, но я прикинул и так и сяк, и взял темп модерато в котором на одну секунду приходится 80 четвертных нот. Между тем, как каприс №7 традиционно исполняют largo, и звучит он примерно в два раза медленнее. Мне однако, похоронные интонации не очень нравятся, и я выбрал то, что в компьютерном исполнении звучит лучше.
   Пассажи 32-ми нотами на скрипке вряд ли кто может исполнить вживую, а у компьютера с этим проблем нет, в этом плане он виртуоз, ноты исполняются в режиме пиццикато, и стаккато с затягиванием нот на начальном и конечном звуках пассажа. Более медленные аккорды играются по-разному - то агрессивно, то нежно и выразительно. Когда будете слушать запись, то обратите на это внимание. В целом звук скрипки получился более мягким, чем в живом, традиционном исполнении.

   Далее идут технические подробности, они интересны для меня, а если вы интересуетесь синтезированным звуком, то, возможно, они будут интересны и для вас тоже. 

ВЫСОКИЕ НОТЫ

   Основу каприса №7 составляют аккорды, чередующиеся с пассажами, исполняемыми короткими по длительности нотами. В некоторых из этих пассажей звук скрипки заходит очень высоко, и если обычная скрипка в четвёртой октаве играет прилично, то в программе Пианола (в Пианоле эта октава обозначается как О7) звук получался просто невероятный - мало того, что этот звук сипел и не попадал в ноты, более того - на некоторых частотах в этом звуке отчётливо слышались фонемы "У", "е" и "и", произносимые человеческим голосом! Звук был такой жалостный, будто компьютер досадовал на свою судьбу, заставившую его напрягать голосовые связки.
   Результат, конечно прикольный, и если немного поработать, то можно было бы научить компьютер разговаривать, но мне-то нужен был скрипичный звук, а не человеческая речь.

   Дальше началась почти детективная история по разгадыванию полученного феномена, а затем и по его устранению.
   Тут нужны небольшие предварительные пояснения относительно того, как в программе «Пианола_М» создаётся скрипичный звук. Он создаётся с помощью пичка, пичок вычисляется по формулам как положительная часть полинома третьего порядка, он почти симметричен, и он совершает регулярные движения с частотой меньшей чем та, что воспринимается человеческим ухом. Такие движения профиля звука относительно средней точки называются девиацией, и они нужны для того, чтобы звук не воспринимался как монотонный.
   Этого, однако, мало - звук более воспринимается как скрипичный, если в нём присутствует и второй пичок, формой такой же, как первый, но сдвинутый относительно номинального положения на вдвое большее расстояние.

   На иллюстрации, на нижней осциллограмме справа, показано, как пички располагаются внутри периода звуковых колебаний. Первый пичок сдвинут от своего номинального положения (оно показано красным), а второй сдвинут на расстояние вдвое большее. Поскольку коррекция положения пичков делается между периодами, иногда получается так, что второй пичок начинает уходить за пределы периода, и тогда на осциллограмме виден небольшой разрыв. Именно это место показано на иллюстрации. Такие разрывы  в скрипичном звуке почти не ощущаются, но они удобно маркируют начало и конец периода.
 
   Описанную конфигурацию звука я нашёл методом проб и ошибок, наблюдая за естественным звуком скрипки. Звук оказался не очень похож, он более резок, чем звук натуральной скрипки, но в целом, он меня удовлетворил. И так всё было хорошо, пока я не дошёл до высоких частот, на которых с моим звуком начало твориться чёрте что.

   Я сразу же стал подозревать второй пичок - на высоких частотах он яркости звуку не прибавляет, а, будучи искажённым, звук испортить может. Поэтому я уменьшил его амплитуду на высоких частотах, сведя её к нулю на октаве О7. Компьютер фонемы гласных букв выговаривать перестал, но зато в октаве О7 послышался красивый перезвон колокольчиков. Пришлось разбираться и с этим артефактом.

   Осциллограмма показала причину такого звона - оставшийся первый пичок то уменьшал свою амплитуду до нуля, то вновь восстанавливал её. При большом увеличении масштаба осциллограмма показала виновника наблюдаемого явления. Виновником оказалась дискретность звука - когда пичок совпадал по времени с формирующимся семплов звука, то он выглядел как положено, а в промежутках между семплами его попросту не было. Когда я увеличил ширину пичка вдвое, то явление колокольного звона пропало, зато появилось громкое «дзынь» в самом начале звука.

   Пришлось бороться и с этим явлением. Не разбираясь в его причинах, я попросту подавил громкость начала звука на высоких частотах, принудительно задав профиль громкости (00555).
   Профиль громкости предусмотрен для скрипичного звука, он задаётся цифрами в скобках - цифра 5 означает, что громкость никак не меняется, 0 означает нулевую громкость, а цифра 9 устанавливает громкость вдвое большую.

МНЕМОНИЧЕСКАЯ ФОРМА ЗАПИСИ НОТ

  Профиль применим не только к высоким нотам - на иллюстрации показаны ноты второй строки каприса, а зелёной рамочкой обведено то, что записано в мнемонической форме так:
 
Q2H Y:l.8A;/#ABB c7c7>dd<eee7e7>ff<gg O5<<l1q39(12554)C#k)C#_`!.

  Давайте, разберём этот фрагмент записи подробнее.
Q2H - задаём инструмент Виола и громкость равную единице
Y: - запись начинаем с точки, на которой предыдущая была закончена
l.8 - задаём неглубокую педаль, затягивающую звуки нот
A; - исполняем ноту Ля и устанавливаем режим аккордов из двух нот
/# вводим режим попеременной смены: октава вверх/ октава вниз\
A - исполняем вторую ноту аккорда Ля октавой выше 
BB - исполняем аккорд Си-си
c7c7 - аккорд До-до имеет длительность в полтора раза большую
>dd< -уменьшаем длительность вдвое, исполняем аккорд и увеличиваем её
O5<<l1 - задаём октаву О5 и более глубокую педаль
q39 - вводим глубокое эхо
(12554) - задаём профиль громкости для C#, k) - повторяем задание
`!. - делаем маленькую паузу и запоминаем точку записи
 
   Текстовая форма записи нот в программе «Пианола_М» названа мнемонической потому, что она использует привычные нам знаки для обозначения своих действий. Например, знак / поднимает ноты на октаву вверх, а знак \ опускает их вниз.

ИСПОЛНЕНИЕ АККОРДА ИЗ ВЫСОКИХ НОТ

   В приведённом текстовом примере имеется аккорд gg, состоящий из высоких нот Соль-соль, исполняемых в октавах О5 и О6. Звуки этих нот уже практически лишены вторых пичков, а первые пички скрипичного звука расширены. Интересно проследить за совмещением звуков этих нот на осциллограммах.

   Нижняя, одиночная осциллограмма показывает звук первой ноты аккорда, и двойная - звук второй ноты аккорда (снизу), и звучание аккорда целиком (сверху).
   На осциллограмме нижней ноты аккорда пички идут вдвое реже, как это и должно быть, кроме того на ней видны и остатки второго пичка, сильно уменьшенного по амплитуде.
   На осциллограмме, демонстрирующей аккорд целиком, чередуются парные и одиночные пички - первый пичок пары принадлежит нижнему звуку Соль, а остальные - звуку верхней ноты аккорда.
   На осциллограмме слева эти же пички показаны в немного укрупнённом масштабе, и на ней видно, что на каждый пичок приходится только два или три семпла, и становится ясно, что если бы пички были бы по своей ширине меньше, то многие из них пропускались бы. Вот тогда и получались бы то звуки человеческой речи то звуки бубенчиков.

   С введёнными поправками для высоких нот звук скрипки получился вполне приличный. Хотя можно и отметить, что у натуральной скрипки этот звук более ярок и басовит. Тут наверняка к собственному звуку струны примешивается звук резонирующего корпуса скрипки, в основном - нижнего дека, в которое упирается палочка под названием душка, вставленная между ним и основанием струнной подставки.
   Резонанс корпуса музыкальных инструментов очень много значит в плане создания звука, приближенного к натуральному. Возможно, существует общий алгоритм того, как такой резонанс можно было бы создать, пока же имеющиеся средства, такие, как педаль и эхо, подобного эффекта не создают.   

__________
26.03.2026