• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Synteza subtraktywna - dźwięku

    Przeczytaj także...
    Syntezator modularny - syntezator zbudowany w formie systemu składającego się z niezależnych modułów (bloków składowych), pełniących podstawowe funkcje generowania oraz przekształcania sygnałów (oscylatory, filtry, modulatory itp.). Poszczególne moduły posiadają wejścia sygnałowe, wejścia sterujące (pozwalające wpływać na parametry generowanego lub przekształcanego sygnału), oraz wyjścia, gdzie wyprowadzany jest produkowany przez nie przebieg sygnału. Podstawową zasadą syntezatora modularnego jest to, że moduły można łączyć w dowolnej konfiguracji, ponieważ każdy sygnał produkowany przez moduł można potraktować zarówno jako sygnał foniczny jak i wartość sterującą pracą kolejnego modułu. Dzięki tej uniwersalności, syntezator modularny można wykorzystać do syntezy subtraktywnej, syntezy addytywnej, syntezy FM i wielu innych sposobów wytwarzania dźwięków. Aby takie dowolne połączenia były możliwe, wszystkie moduły muszą działać według określonego standardu sterowania. Najbardziej popularnym standardem jest sterowanie napięciowe według ściśle określonej skali (na przykład: napięcie sterujące w zakresie -5V..5V, przy czym zmianie napięcia o 1V towarzyszy zmiana częstotliwości oscylatora lub filtru o 1 oktawę).Wzmacniacz sterowany napięciem (ang. Voltage Controlled Amplifier, VCA) – wzmacniacz o zmiennym współczynniku wzmocnienia, zależnym od wartości napięcia podanego na wejście sterujące wzmocnieniem. Wzmacniacz VCA posiada z reguły co najmniej dwa wejścia (jedno sygnałowe i jedno sterujące) oraz jedno wyjście (sygnałowe). Wzmacniacz VCA jest urządzeniem analogowym. W rozwiązaniach cyfrowych funkcję tego wzmacniacza realizuje zwykła operacja mnożenia.
    Filtr jest to fragment obwodu elektrycznego lub obwodu elektronicznego odpowiedzialny za przepuszczanie lub blokowanie sygnałów o określonym zakresie częstotliwości lub zawierającego określone harmoniczne.

    Synteza subtraktywna (ang. subtractive synthesis) - metoda syntezy dźwięku polegająca na odejmowaniu harmonicznych, poprzez przetwarzanie przebiegów generowanych przez oscylatory. Była ona pierwszą historycznie metodą zastosowaną w syntezatorach.

    Przebieg o danych parametrach (kształcie, częstotliwości, współczynniku wypełnienia fali impulsowej) przetwarzany jest przez kolejne bloki (moduły) instrumentu. Należą do nich m.in.:

  • Filtry różnego typu (oznaczane VCF)
  • Generatory obwiedni (oznaczane EG lub ENV)
  • Generatory przebiegów wolnozmiennych (oznaczane LFO)
  • Wzmacniacz (oznaczany VCA)
  • Rodzaj użytych bloków oraz sposób ich połączenia nazywany jest torem syntezy. Jego modyfikacja (zmiana połączeń) możliwa jest wyłącznie w syntezatorach modularnych. Pozostałe syntezatory umożliwiają jedynie kontrolowanie parametrów poszczególnych modułów. Synteza subtraktywna początkowo realizowana była przez układy analogowe, a blokami sterowano napięciowo. Dziś w większości przypadków stosuje się układy DSP (lub też algorytmy w przypadku oprogramowania), a instrumenty w których są one zastosowane klasyfikuje się do grupy Virtual Analog.

    Synteza dźwięku - proces, którego celem jest generowanie sygnału fonicznego oraz tworzenie barw (brzmień) na podstawie zdefiniowanych parametrów. Parametry te określają charakterystykę widmową oraz amplitudową dźwięku. Synteza dźwięku realizowana jest przez syntezatory.Generator wolnych przebiegów, (również: generator przebiegów wolnozmiennych, generator małej częstotliwości) (ang. Low Frequency Oscillator, LFO) - oscylator produkujący przebiegi okresowe o małych częstotliwościach (zwykle od ułamka Hz do kilkudziesięciu lub kilkuset Hz). Generatory takie wykorzystywane są powszechnie w syntezatorach i innych elektronicznych instrumentach muzycznych w celu modulacji parametrów dźwięku.

    Przykład[]

    Schemat blokowy syntezatora użytego w przykładzie

    Poniższy przykład przedstawia kolejne etapy kształtowania brzmienia.

    1. Wytwarzanie przez oscylatory (OSC A i OSC B) przebiegów o różnych kształtach
    2. Przebieg #1 
    3. Przebieg #2 
    4. Modulowanie współczynnika wypełnienia fali impulsowej przez generator LFO
    5. PWM przebiegu #1 
    6. PWM przebiegu #2 
    7. Zmiksowanie przez mikser (OSC Mix) obu przebiegów w stosunku głośności 50:50
    8. Zmiksowane przebiegi 
    9. Nadanie brzmieniu obwiedni za pomocą generatora EG
    10. Zastosowana obwiednia ADSR 
    11. Zmiana charakterystyki brzmienia za pomocą filtra dolnoprzepustowego (VCF)
    12. Przefiltrowany sygnał 
    13. Efekt końcowy
    14. Po zmianie częstotliwości odcięcia filtra (Cutoff) 
    15. Z użytym arpeggiatorem 
    Fala – zaburzenie rozprzestrzeniające się w ośrodku lub przestrzeni. W przypadku fal mechanicznych cząstki ośrodka, w którym rozchodzi się fala, oscylują wokół położenia równowagi, przy czym przenoszą energię z jednego miejsca do drugiego bez transportu jakiejkolwiek materii.Składowa harmoniczna jest pojęciem często używanym w teorii sygnałów. Jest to składowa szeregu Fouriera analizowanego sygnału (poza składową zerową zwaną składową stałą). Składowa harmoniczna jest częścią reprezentacji sygnału w dziedzinie widmowej (częstotliwości). Sygnał okresowy spełniający warunki Dirichleta można przedstawić jako sumę sinusoidalnych przebiegów oraz składowej stałej.



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Syntezator – instrument muzyczny z grupy elektrofonów elektronicznych, w którym dźwięk jest syntezowany w układach elektronicznych poprzez niezależne modelowanie poszczególnych aspektów dźwięku.
    Generator obwiedni (skr. EG, ENV) - blok syntezatora lub innego elektronicznego instrumentu muzycznego, odpowiedzialny za wytwarzanie obwiedni dźwięku.
    Procesor sygnałowy (DSP z ang. Digital Signal Processor, procesor DSP) – oznacza klasę specjalizowanych procesorów do cyfrowej obróbki sygnałów. Charakteryzują się rozdzielonymi pamięciami programu i danych (architektura harwardzka), możliwością równoczesnego odczytu instrukcji i danych, sprzętowym dostosowaniem do wykonywania operacji najczęściej występujących przy przetwarzaniu sygnałów (filtracji FIR i IIR, transformacji Fouriera, korelacji wzajemnej) i potokowym przetwarzaniem instrukcji.
    Oscylator – urządzenie lub układ fizyczny wykonujący ruch drgający lub czasami w technice generujący mechanicznie, elektrycznie, elektronicznie lub w inny sposób oscylacje czyli drgania. Często termin "oscylator" utożsamia się z oscylatorem harmonicznym, to znaczy układem wykonującym drgania harmoniczne, zaś w wypadku kiedy chodzi o inne rodzaje drgań dodaje się wówczas przymiotnik – anharmoniczny.
    Virtual Analog (VA) - metoda cyfrowego realizowania subtraktywnej syntezy dźwięku, opracowana przez firmę Clavia w 1995 r.

    Reklama