Синтез звука. Аддитивный и субтрактивный методы.

Здравствуйте уважаемые читатели. Сегодня мы будем говорить о синтезе звука и разберём два метода образования новых тембров. Поехали.

Что же такое синтез, точнее – синтез звука?

Синтез — процесс соединения или объединения ранее разрозненных вещей или понятий в нечто качественно новое, целое или представляющее набор.

Синтез звука – процесс генерации звука, представленного в виде дискретного сигнала (сигнала, который может принимать лишь конечное число значений).

Существует довольно таки много методов синтеза (способов образования звука). В сегодняшней статье мы поговорим о аддитивном и субтрактивном методах синтеза.

Аддитивный метод синтеза

Аддитивный метод синтеза (add – складывать, метод сложения) основывается на теореме Фурье, заключается она в том, что любое периодическое колебание можно представить в виде сумы синусоидальных колебаний различной частоты и амплитуды. Звук образовывается за счёт  сложения двух или более волн различной формы.

Например:

Синусоида

Пила

Синусоида+пила

Существует два вида такого синтеза – гармонический и регистровый.

В гармоническом (этот термин соответствует гармонической гамме, в которой частоты одноимённых нот соседних октав различаются вдвое) виде синтеза в качестве исходных используются синусоидальные колебания с кратными частотами (отличающиеся в целое число раз) и при этом амплитуды могут быть различны.

Например:

Синусоида+синусоида

В регистровом виде синтеза используются волны более сложных форм.

Например:

Пила+прямоугольник

Субтрактивный метод синтеза

Субтрактивный метод синтеза (subtract – вычитать, метод вычитания) заключается в том, что новый тембр получается за счёт вычитания определённых частот из первоначального богатого спектра колебания. Этот метод обычно используется совместно с аддитивным, они дополняют друг друга. С помощью метода сложения образовывается первоначальный богатый тембр (используются волны типа пила, треугольник, прямоугольник и более сложные). Далее при помощи частотных фильтров (о них мы ещё поговорим) из сигнала удаляются лишние частоты для того, чтобы с имитировать нужный звук.

Например:

Первоначальный сигнал

Обработка низкочастотным фильтром

Аддитивный и субтрактивный  методы синтеза звука используются практически во всех аналоговых синтезаторах. Достоинство этих методов заключается в простоте реализации и возможности синтезировать множество различных звуков.

В следующей статье мы с вами познакомимся с другими, более сложными, методами синтеза.