В противоположность тональным звукам шум представляет собой совершенно хаотичную звуковую волну, лишенную и намека на периодичность. Это видно на рис. 1.12. Звуки типа атмосферных радиопомех и шума ветра по составу спектра — это типичные шумы. В их частотном спектре отсутствуют четко выраженные гармоники, а энергия равномерно распределена по всем частотам. Идеальный “белый шум” имеет равномерный спектр: он называется “белым” в том же смысле, что и белый свет, энергия которого равномерно распределена по всему диапазону длин волн видимого света.
Эти свойства тембра станут еще более существенными, когда вы начнете придумывать оригинальные звучания и виртуальные инструменты. Эта тема с практическими примерами подробно рассматривается в главе 9.
Как выглядит звук в программе обработки звука
Теперь, изучив основы физики звука, посмотрим, в каком виде будет представлен звуковой сигнал, с которым вы будете работать в программах цифровой обработки. До сих пор мы имели дело с тремя основными параметрами описания звукового сигнала.
■ Время. Без этого параметра невозможно представить музыкальный тон (поскольку частота— это всего-навсего количество колебаний в определенный промежуток времени) или мелодию (которая тоже имеет протяженность во времени).
■ Амплитуда/относительная величина колебаний давления воздуха. Амплитуда — это основополагающее понятие, на котором базируется определение таких параметров, как интенсивность звука и субъективная громкость звука.
■ Частотный спектр и составляющие. Характер изменения интенсивности различных составляющих спектра во времени дает субъективное восприятие тембра звука.
Рис. 1.12. Если достаточно сильно увеличить изображение формы звукового сигнала во времени (так, чтобы были видны детали), то можно увидеть отдельные периоды (циклы) звуковой волны. Идеальная синусоидальная волна (1) имеет постоянный, отчетливо видный период повторения. Если добавить к ней гармоники (2), периодичность сохраняется, но форма звукового сигнала становится более сложной. Субъективно, на слух, такой сигнал имеет отчетливую тональность, но его тембр становится богаче.
Шум, например искусственно созданный “белый шум” (3), — это непериодический, хаотический звуковой сигнал. У такого звука нет тональности, на слух он напоминает ветер или атмосферные радиочастотные помехи
В программах цифровой обработки звука, по большей части, звук изображается в виде кривой в координатах “время — амплитуда”. На рис. 1.13 показан пример типичного представления звукового сигнала в окне программы цифровой обработки звука: по оси у нанесена шкала интенсивности сигнала или давления воздуха, по оси х — шкала времени.
Высота подъема кривой, отсчитываемая по оси у, дает грубое представление о величине изменения давления воздуха в реальной волне звукового сигнала, записанного в цифровой форме. С технологией преобразования звукового сигнала в цифровую форму вы познакомитесь в разделе “Звук в цифровой форме”, приведенном далее в этой главе. Величина колебаний кривой вверх-вниз относительно оси х характеризует, как вы уже поняли, амплитуду звука. График показывает интенсивность звукового сигнала, записанного в цифровой форме, хотя шкала, нанесенная по оси у, часто бывает шкалой значений не в каких-то определенных единицах, например, децибелов, а в условных единицах без расшифровки их значения, например она может охватывать диапазон значений от -1,0 до 1 или от -100 до 100%. Если по оси у нанесена шкала в децибелах, то она может, на-