Цифровой звук. Реальный мир стр.235

Если любой звук можно разложить на гармонические составляющие, то теоретически, путем комбинирования синусоидальных колебаний также можно создать любой звук (читайте раздел “Методы ЧМ-синтеза и аддитивного синтеза звука” в данной главе). Этот метод синтеза получил название Фурье-синтеза в честь создателя этой математической теории Жана Батиста Фурье.

Разложение звукового сигнала на гармонические составляющие и обратное преобразование лежат в основе многих технологий цифровой обработки звука, используемых в музыкальных программах. В главе 7 мы рассказывали о методе БПФ (Fast Fourier Transforms — быстрое преобразование Фурье).

Синусоидальные сигналы в чистом виде используются очень редко, но сложные комбинации синусоидальных колебаний лежат в основе синтеза звука. Примерами могут служить методы аддитивного и ЧМ-синтеза, в которых синусоидальные сигналы используются для синтеза сложных звуков.

462 Глава 9. Методы синтеза звука и программные инструменты

Треугольное колебание

Треугольное колебание (рис. 9.23) похоже на синусоидальное, но имеет негладкую форму. В результате в спектре этого колебания появляются гармонические составляющие (высшие гармоники), совпадающие по частоте с гармониками в спектре прямоугольного колебания такой же основной частоты, но меньшей амплитуды.

Рис. 9.23. Треугольное колебание отличается мягким, сочным звучанием со слабо выраженным тембром

Пилообразные колебания (рис. 9.24) не только своей формой напоминают пилу. Они и звучат резко, напоминая визг пилы, поскольку в спектре этого колебания масса гармоник. Достаточно широкий спектр позволяет использовать их для формирования басового звука. Колебания этого типа составляют основу классического субтрактивного синтеза, само название которого указывает на то, что из звука-заготовки путем фильтрации удаляется все лишнее. Звук синусоидального колебания многие находят похожим на звук трубы: послушайте, как звучит пилообразное колебание высокого тона, и дайте волю своему воображению.

Рис. 9.24. Пилообразное колебание (обратите внимание на слегка скругленные верхушки зубцов; у идеального пилообразного колебания они острые, но на практике это часто нежелательно)

Практика: превращаем синусоидальное колебание в пилообразное, изменяя параметр Symm

В программе SoundSchool не предусмотрен отдельный переключатель для выбора треугольного или пилообразного колебания — он осуществляется путем изменения настроек генератора. Для этого используется регулятор симметрии пилообразного колебания (под названием Symm). Как следует из названия, эта настройка изменяет форму колебания. В результате изменяется и характер звука: чем больше асимметрия формы колебания, тем шире его спектральный состав.

Превращаем синусоидальное колебание в подобие пилообразного колебания. Попробуем настройку симметрии в-действии. Начнем с синусоидального колебания; загрузим установку 28. Переключимся с генератора Oscillator 2 на Oscillator 1, для этого повернем в зоне Mix регулятор Osc 2 до О, а регулятор Osc 1 до 1. Оба генератора генерируют синусоидальную волну, но в этом эксперименте нам понадобится настройка симметрии в генераторе Oscillator 1. Для получения чисто синусоидального колебания регулятор Symm должен стоять на 0. Нажав и не отпуская клавишу ноты, плавно поворачиваем мышью регулятор Symm, как показано на рис. 9.25 (маркировка этой настройки неудачная: повышение значения параметра симметрии на самом деле приводит не к большей симметрии, а, напротив, к большей асимметрии колебания).