Moni sähköteekkari tuskin on ennen opiskelujensa aloittamista tiennyt akustiikan laboratorion olemassaolosta osastolla. Otaniemi on ääniteknologian alalla Suomen ainoa yliopistotason koulutusta ja tutkimusta tarjoava paikka. Osastonjohtaja Matti Karjalainen on seurannut laboratorion kehitystä sen koko olemassaolon ajan, 1980-luvulta. Aiemminkin opetusta on akustiikassa annettu, aina Vanhan Polin ajoista asti.
Kymmenkunta diplomi-insinööriä vuodessa tuottava laboratorio on Karjalaisen mukaan erittäin aktiivinen julkaisujen määrässä, ja jatko-opintoihin panostetaan tosissaan.
Laboratorion uusin professori, Vesa Välimäki, tiesi jo sähköosastolle tullessaan haluavansa opiskella akustiikkaa. Kesätöinä laboratoriossa alkanut taival on muutamia lyhyitä taukoja lukuun ottamatta jatkunut aina professorin virkaan astumiseen asti. Yksi hänen tutkimuskohteistaan on soittimien mallinnus. Perinteisempien fysiikan ja matematiikan lisäksi tarvitaan myös aimo annos kiinnostusta musiikkiin. Välimäki harrastaa itsekin pianon ja huilun soittoa.
Fysikaalinen mallinnus pyrkii jäljittelemään soittimen äänen alkuperää mahdollisimman tarkasti. ”Kun soittimen mallista on saatu riittävän hyvä, ongelmaksi muuttuu tulkinta”, kertoo Välimäki. Malli mahdollistaa periaatteessa kaiken, mitä soittimella voi soittaa, mutta samoin kuin aidonkin kanssa, tarvitaan musiikin ammattilainen tulkitsemaan sävellys. Soittimien mallinnuksessa onkin ryhdytty yhteistyöhön Sibelius-Akatemian kanssa. Synteesi- ja nuotitusohjelmien avulla soittamisen simulointi on jäänyt muusikoiden tehtäväksi, ja akustiikan laboratoriossa on pystytty keskittymään enemmän akustiseen tutkimukseen, synteesimenetelmiin ja algoritmeihin.
Soitinmallinnuksen suosikki on kitara, jonka parissa laboratoriossa on työskennelty jo pitkään. Välimäki soittaa tietokoneeltaan pätkän 10 vuotta sitten tehtyä flamencokappaletta. Maallikon korvin aidon ja virtuaalisen kitaran eroa ei ainakaan huomaa. Vakuudeksi Välimäki tykittää perään vielä pätkän Sibelius-Akatemian toteuttamaa kitarakappaletta, joka edustaa espanjalaista nykymusiikkia.
Kitara-algoritmilla on jo ehtinyt kertyä jopa esiintymiskokemusta. Taannoin Espoon kitaraviikoilla järjestetyssä konsertissa se esitti kappaleen vaativimman pätkän muiden orkesterin jäsenten seuratessa.
Kitaran lisäksi laboratoriossa on mallinnettu monia muitakin soittimia. Välimäki demonstroi koneeltaan diplomityönään tekemäänsä huilua ja barokkiaikaista pianon esi-isää, klavikordia. Klavikordin komea äänimaailma on mallinnettu aina koskettimien paikalleen palautumisesta aiheutuvaa kolahdusta myöten.
Suomalaisen kulttuurin kannalta hyvin merkittävää on meneillään oleva kanteletutkimus. Alan huippulehdessä julkaistaan pian Välimäen kumppaneineen kirjoittama artikkeli, joka kertoo maailmalla harvinaisen kansallissoittimemme akustiikasta. ”Soitinmallinnus on pitkälti perustutkimusta”, toteaa Välimäki.
Soitinmallinnuksella voidaan toteuttaa myös täysin kuvitteellisia soittimia ja soittajia. Superkitaristia eivät koske kahden käden ja kymmenen sormen aiheuttamat rajoitteet. Kitaristin käytössä on tietysti myös virtuaalinen superkitara, jonka ominaisuuksia voidaan säädellä loputtomiin. Kielien määrää ja pituutta voidaan lisätä tai äänialaa kasvattaa vastaamaan vaikkapa pianoa. Käsien ja sormien lisääminen soittajalle on Välimäen mukaan ”triviaalia”, mutta äänialan muuttaminen on jo vaikeampi juttu. ”Ei voida tietää, miltä soitin tarkalleen kuulostaisi, eikä suoraviivainen ekstrapolointi riitä”, selvittää Välimäki.
Sibelius-Akatemiassa kuvitteellisten soittimien tuomat mahdollisuudet herättivät kiinnostusta. Välimäki soittaa koneeltaan pätkän sävellyksen professorin virtuaalikitaralle säveltämää kappaletta. Kieliä erheettömällä tarkkuudella soittavien käsien lisäksi superkitaristin pari ylimääräistä kättä tahdittavat kappaletta kitaran koppaa naputellen. Lisäksi laajempaa äänialaa käyttävä kappale on kiehtovan hämmentävä. John Fogertyn ja kumppaneiden onneksi virtuaalikitaristi ei pysty kilpailemaan lavakarismassa.