Тема 4. Изучение и построение эффектов динамической обработки в MaxForLive.
Изучение внутренней структуры и построение эффекта слежения за огибающей амплитуды сигнала (EnvelopeFollower).
a. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ. В Max есть несколько способов реализации эффекта слежения за изменениями амплитуды сигнала. Общий принципзаключается в том, что подобное устройство генерирует управляющий сигнал, базирующийся на значениях амплитуды входного сигнала. Амплитудный профиль сигнала можно снять путем «выпрямления» сигнала – отрицательные значения амплитуды переносятся в положительную область. Затем используется фильтр нижних частот для подавления резких перепадов амплитуды. В настоящем примере будет использоваться способ среднего значения амплитуды за определенный период.
b. ОБЪЕКТЫ. Для вычисления среднего значения амплитуды используется объект average~ со значением в 1000 семплов и способом усреднения – RMS (среднеквадратичное значение). Объект scope~ является осциллоскопом, и с помощью него можно увидеть, что используются только положительные значения амплитуды.
c. ФИЛЬТР. Данный эффект применяет профиль амплитуды входного сигнала для управления частотой среза фильтра низких частот – svf~. Так как значения амплитуды не могут превышать единицу, то сигнал умножается на 10000 (можно менять параметры, подобрать по желанию).
d. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ. При высоких значениях резонанса фильтра возможен «перегруз» сигнала на выходе, поэтому с помощью объекта scale, который масштабирует величины от 0 до 1 в величины от 128 до 100 для управления объектами gain~, т. е. когда резонанс равен 0 – значения gain~ равно 128 (0 дБ), когда 1 – на -18 дБ ниже.
Рис. 4.1.1. Эффекта слежения за огибающей амплитуды сигнала (EnvelopeFollower) в MaxForLive
РАЗДЕЛ 2. СИНТЕЗ ЗВУКА
ТЕМА 5. СУБТРАКТИВНЫЙ СИНТЕЗ
Субтрактивный синтез - определение и основные понятия.
Субтрактивный синтез (tosubtrackt - вычитать) – синтез звука на основе ослабления в исходном сигнале гармоник при помощи фильтров. Исходные сигналы в аналоговых субтрактивных синтезаторах бывают, как правило, следующих типов – пилообразные, прямоугольные, треугольные и шумовые. Первые три типа называются гармоническими – форма их волны повторяется через равные промежутки времени, называемые периодом колебаний. В аналоговых синтезаторах из-за их конструкции не бывает чистого синусоидального сигнала, хотя это как раз самый простой из сигналов, в нем присутствует всего лишь одна гармоника – основной тон. Наличие же других гармоник на частотах, кратных основной (т.е. если основная частота звука – 440 Гц, то для прямоугольного сигнала, например, гармоники будут на частотах 1320 Гц, 2200 Гц и т.д. - основную частоту умножаем на нечетные числа – 3, 5, 7, 9; для пилообразного – гармоники на всех кратных частотах – 1, 2, 3, 4, 5 и т.д. Необходимо отметить, что амплитуда этих гармоник убывает по отношению к основной гармонике.) определяет тембр звука.
Рис. 5.1.1. Типы сигналов
На рисунке 5.1.2. приведена общая блок-схема синтезатора.
Рис. 5.1.2. Блок-схема синтезатора
Приведем некоторые определения:
1. VCO – VoltageControlledOscillator (Осциллятор, управляемый напряжением)
2. VCF – VoltageControlledFilter (Фильтр, управляемый напряжением)
3. VCA – VoltageControlledAmplifier (Усилитель, управляемый напряжением)
4. LFO – Low Frequency Oscillator (Низкочастотныйосциллятор)
5. ADSR Envelope – генераторогибающей (Attack – Decay – Sustain - Release).
Фильтры – это устройства, которые ослабляют или подавляют амплитуду определенных гармоник. Скажем так, это частотно-избирательные регуляторы громкости. Первый фильтр, которые появился в синтезаторах MOOG – это фильтр нижних частот – LowPassFilter. Основные элементы фильтра – частота среза (CutOff), резонанс (Resonance). Частота среза показывает, на какой частоте наступает ослабление амплитуды на 3 dB. (И все частоты, что выше – ослабляются все больше и больше). Резонанс – это увеличение амплитуды сигнала на этой частоте. Основная характеристика фильтра – его крутизна. Выражается в dB / oct – то есть на сколько децибел ослабляется сигнал за октаву. Как правило, типы крутизны следующие – 6 dB/Oct, 12 dB/Oct, 24 dB/Oct. Другие типы фильтров появились в синтезаторах ARP – фильтр высоких частот (HighPassFilter), полосовой фильтр (BandPassFilter). Последний – это, по сути, комбинация LowPass и HighPass – то есть происходит ослабление низких частот и высоких – и мы слышим определенную полосу посередине.
Применяя фильтры, мы получаем более разнообразную звуковую палитру, но она лишена главной составляющей – динамики. За эти параметры отвечают генераторы огибающей.
Генератор огибающей (EnvelopeGenerator) – устройство, генерирующее временные управляющие сигналы. В самом простом случае оно управляет усилителем громкости на синтезаторе. Если бы у нас был только осциллятор и усилитель, то при включении питания мы бы услышали непрерывный звук на какой-нибудь частоте. Если на осцилляторе есть регулятор частоты – мы могли бы менять частоту и, разумеется, общую громкость усилителя VCA. Но все это приходилось бы делать вручную с помощью регуляторов. Чтобы менять частоту в соответствии со звукорядом – используют клавиатуру, где каждая клавиша посылает сигнал определенного напряжения, которое преобразуется в нужную частоту. Однако звук все равно не будет прерываться и будет звучать все время. Для этого и существует генератор огибающей. От клавиатуры также посылается сигнал, соответствующей нажатию клавиши и ее отпусканию – простой импульс определенного напряжения (от 2.5 до 5 Вольт). Этот сигнал запускает генератор огибающей, который начинает работать следующим образом: сначала срабатывает атака (attack) – генерируется время, в течение которого громкость на усилителе возрастает до максимального значения, затем затухание (decay) – время, в течение которого громкость снижается до определенного уровня (sustain). И пока клавиша нажата, уровень звучания остается на этом уровне. После отпускания клавиши запускается генерация времени Release – время, за которое уровень звука понизится до минимального значения, т.е. полностью затухнет. Один из важнейших параметров генератора огибающей – по какому закону идет генерация времени – линейный, логарифмический или экспоненциальный (см. рисунок). Например, если мы хотим получить очень короткий, резкий, упругий звук – используем экспоненциальную форму. Так как человеческий слух использует логарифмическую шкалу громкости – для получения равномерного затухания надо использовать логарифмическую форму, а не линейную. Линейная по сравнению с логарифмической восприниматься нами как достаточно быстро затухающая (Рис 5.1.4).
Рис. 5.1.4. Огибающая ADSR и типы кривых.
Однако генератор огибающей срабатывает один раз, когда нажата клавиша. А если мы хотим ввести, например, колебания частоты среза фильтра, пока клавиша нажата? Для этого (и не только, разумеется) существуют низкочастотные осцилляторы.
LFO.(Низкочастотныеосцилляторы - LowFrequencyOscillator - LFO). LFO – это те же самые осцилляторы, только частота у них очень низкая – как правило, ниже порога человеческого слуха. Диапазон – от 0.1 – до 30 Гц. На самом деле у различных синтезаторов частота LFO может достигать 2000 Гц, что дает очень интересные звуковые эффекты при модуляции, например, частоты среза фильтра. Формы волн, разумеется, такие же, как и в обычных осцилляторах.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 247; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!