Aunque Mozart no tiene descendientes vivos, su música tiene innumerables herederos. El último de su linaje, nacido este mismo verano, es un gemelo digital.
El gigante tecnológico alemán Siemens concibió el prodigioso clon. El mes pasado, la empresa llevó el sistema a Salzburgo, la ciudad natal de Mozart.
Ubicada al pie de los Alpes, esta pintoresca ciudad acoge el prestigioso Festival de música y teatro de Salzburgo. Las notas clásicas se elevan por el aire sofocante, recorren los escenarios al aire libre y las salas de ópera. Algunas incluso han entrado en el gemelo digital.
Como todo gemelo digital, el sistema es un modelo virtual de su contraparte del mundo real, pero este tiene un enfoque poco común: el sonido.
La tecnología replica la acústica de un edificio. Al simular sonidos dentro del dominio virtual, el gemelo revela el funcionamiento sonoro del reino físico.
«Somos alrededor acústica todo el tiempo, pero esto significa que realmente podemos ser en a ellos,» Julia Hoffman«Es una sensación muy diferente», explica a TNW el director de desarrollo del Festival de Salzburgo.
Siemens prevé numerosas aplicaciones. Los arquitectos diseñarán recintos con una acústica inigualable. Los constructores construirán viviendas con una insonorización perfecta. Los eventos adaptarán centros de convenciones para la música, el teatro y la danza. Los directores personalizarán salas de ópera para su música. Las orquestas ensayarán en réplicas de salas de conciertos reales.
Pero antes de que esas fantasías se hicieran realidad, el gemelo digital fue convocado a una audición. Salzburgo ofreció dos pruebas formidables: un recinto de festivales legendario y la música de Mozart.
Digitalización del sonido
Inaugurada en 1960, la Gran Sala de Festivales de Salzburgo es un histórico escenario de óperas y conciertos.
Construido sobre unas antiguas caballerizas, el auditorio cuadrado tiene una acústica de renombre mundial. Como su nombre indica, el recinto también es inmenso. El escenario de 100 metros es uno de los más anchos del mundo. Alrededor de 2.200 personas pueden asistir a cada actuación.
Sus asientos ofrecen diferentes experiencias musicales. También afectar La música. Los materiales, la ubicación y las personas que se sientan en ellos influyen en la acústica que resuena en toda la sala. Lo mismo ocurre con las alfombras del suelo, los músicos en el escenario y los instrumentos que tocan.
La arquitectura también tiene un impacto dramático en el sonido. Cuando el edificio envía ecos y reverberaciones en direcciones cacofónicas, se instalan paneles acústicos en paredes y techos para atenuar las tensiones.
El gemelo digital tuvo que modelar cada uno de estos efectos. Siemens asignó la tarea a Centro de simulaciónun portafolio de software para desarrollar y probar simulaciones.
El software analizó primero los datos sobre la forma, la estructura y el contenido de la sala. A continuación, se definieron con precisión todos los materiales subyacentes. Cada uno de ellos puede provocar que las ondas sonoras se comporten de forma diferente.
Las cortinas suaves absorben las ondas, mientras que los muebles de metal las reflejan. Al rebotar en las paredes de hormigón, generan una reacción acústica distinta. Si chocan contra un asiento, crearán otra reacción.
Siemens analizó estos efectos a través de dos técnicas fundamentales: Mediciones de respuesta al impulso y trazado de rayosJuntos midieron y simularon el flujo de sonido a través de la sala.
Un escenario virtual para Mozart
Los ingenieros instalaron por primera vez 12 micrófonos distribuidos por el auditorio. En el escenario se colocaron 11 altavoces de alta calidad en las posiciones de los instrumentos.
Cada altavoz enviaba entonces pequeñas señales por toda la sala. Durante un número determinado de segundos, transmitían una banda de frecuencia amplia con una duración determinada y un volumen preciso.
A medida que las señales circulaban por la sala, los micrófonos registraban sus efectos. Los resultados se enviaban luego para su análisis.
“Con esa tecnología, obtenemos el sonido característico individual de la sala”. Arnold Holler, gerente de participación en Siemens Simcenter, le dice a TNW.
Posteriormente, Siemens incorporó esa firma en la sala digital.
Se repitieron las pruebas de sonido con micrófonos y altavoces virtuales en las mismas posiciones que sus gemelos físicos. A continuación, se analizaron modelos informáticos para analizar el comportamiento acústico.
“Correlacionamos la simulación con las mediciones y mapeamos el modelo a la realidad”, dice Holler. “Con eso, se obtiene el gemelo digital. De lo contrario, solo se tiene un modelo digital”.
Asegurados de que su replicante estaba completamente desarrollado, el equipo lanzó al doppelganger virtual.
El gemelo terminado reproduce infinitas configuraciones musicales. Los usuarios pueden explorar el impacto en cada asiento del salón.
Desde lugares remotos, pueden experimentar con sonidos, Materiales y diseños. Todos sus ajustes podrían transformar la acústica. Al simularlos en un gemelo digital, crearán evidencia para las decisiones en el mundo real.
Ya se están desarrollando más gemelos digitales acústicos, pero la tecnología aún tiene que convencer a los escépticos. Para disipar sus dudas, Siemens ha recurrido a El hijo favorito de Salzburgo.
Mozart entra en el escenario digital
Siemens incorporó el gemelo digital en una aplicación XR. Llamado «Sonido de la ciencia», el aplicación Nos transporta a un modelo 3D de la Gran Sala de Festivales de Salzburgo. A continuación, exploramos la música que suena en el recinto, ajustando sonidos y estructuras a medida que escuchamos.
Movemos instrumentos, ampliamos orquestas, añadimos paneles acústicos y escuchamos los efectos desde diferentes asientos del recinto. Cada cambio tiene un impacto audible en la acústica.
Stephan Frucht, director artístico del programa de arte de Siemens, eligió Sinfonía n.º 29 de Mozart Para la experiencia. Combinando texturas transparentes con técnicas sofisticadas, la música muestra las capacidades del gemelo digital.
Frucht, un compositor de renombre, grabó la canción en un estudio de Berlín. Grabó un instrumento tras otro en archivos individuales. Todos se integraron con el gemelo digital. Las señales de audio se introdujeron luego en el software XR.
La aplicación XR abre una ventana al potencial de los gemelos digitales acústicos y también arroja nueva luz sobre Siemens.
El futuro digital de la música
Siemens, fundada en 1847, tiene una larga trayectoria de excelencia en ingeniería. La empresa con sede en Múnich es también el mayor fabricante industrial de Europa. Pero la empresa actual tiene otro enfoque: software.
Los gemelos digitales son un componente central de las empresas actuales. Se utilizan para supervisar y mejorar diversas operaciones industriales, desde plantas de fabricación hasta redes de energía.
El sistema de Salzburgo demuestra que los gemelos también pueden optimizar las condiciones acústicas. Frucht tiene ambiciones aún más elevadas para el proyecto: cree que la música puede influir en las aplicaciones industriales.
“Al fin y al cabo, la innovación también puede surgir de la cultura”, afirma.
Señala un precedente establecido por el segundo hijo musical favorito de Salzburgo: Herbert von Karajan. Un célebre (y controvertido) El director de orquesta austríaco Karajan inauguró la Gran Sala de Festivales y también participó en el desarrollo del CD. Una de sus grabaciones fue la primera obra impresa en plástico.
Según la leyenda, también fue él quien determinó los parámetros del CD. Se dice que exigió que en un solo disco hubiera espacio para la Novena Sinfonía de Beethoven. El resultado fue una capacidad de 74 minutos.
Si la música tiene un impacto similar en los gemelos digitales, Mozart podría tener una nueva generación de descendientes.