План темы
Лекция
- Введение в синтез звука - Основы аддитивного синтеза - Основы субтрактивного синтеза
Практическая работа
- Создание аддитивного синтезатора
Домашняя работа
— Создание звукового эффекта с использование субтрактивного синтеза
Введение в синтез звука
1. Определение синтеза звука и его роль в звуковом дизайне. 2. Типы синтеза звука: аддитивный, субтрактивный, FM, wavetable и др. 3. Основные параметры синтеза: частота, амплитуда, фаза, форма волны.
Синтез звука — это процесс создания звуков с использованием различных средств, таких как музыкальные инструменты, компьютеры или электронные устройства. В этом процессе звуки создаются путем комбинирования или изменения различных аудио-сигналов. Синтез звука позволяет создавать разнообразные звуковые эффекты, музыку и звуковые текстуры.
Типы синтеза
Аддитивный синтез: Суммирует гармоники для сложных текстур.
Субтрактивный синтез: Удаляет гармоники, создавая форму.
ФМ-синтез: Меняет частоту сигнала с помощью другого.
Гранулярный синтез: Работает с мелкими фрагментами для текстур.
Физическое моделирование: Имитирует звуки реальных инструментов.
Wavetable синтез: Модифицирует волновые формы.
Сэмпловый синтез: Использует записанные фрагменты.
Частотная модуляция
Основные параметры
Частота (Frequency): Определяет высоту звука. Высокие частоты создают высокие тоны, а низкие частоты — низкие тоны.
Амплитуда (Amplitude): Контролирует громкость звука. Большая амплитуда делает звук громче, меньшая — тише.
Форма волны (Waveform): Определяет характер звуковой волны, такой как синусоида, пила, прямоугольник и другие. Различные формы волн создают разные тембры.
Фаза звука (Phase): Момент в цикле звуковой волны, который определяет, где находится
Атака (Attack): Управляет скоростью нарастания громкости звука с момента начала звучания.
Затухание (Decay): Время, в течение которого звук угасает после удержания.
Сустейн (Sustain): Уровень громкости, на котором звук поддерживается после атаки и до отпускания клавиши.
Выпуск (Release): Время затухания звука после отпускания клавиши.
Частота модуляции (Modulation Frequency): Для FM-синтеза, частота модуляции определяет, как быстро изменяется частота основного сигнала.
Глубина модуляции (Modulation Depth): Для FM-синтеза, определяет интенсивность моду
Огибающая звука
Основы аддитивного синтеза
Аддитивный синтез — это метод синтеза звука, в котором звук создается путем суммирования различных чистых звуковых частот, называемых гармониками или парциалами. Этот метод основан на идее, что сложный звук может быть разложен на более простые звуковые компоненты, которые являются кратными основной частоте (фундаментальной).
Аддитивный синтез
Гармоники: Гармоники — это кратные частоты основной частоты, которая определяет высоту звука. Гармоники добавляются вместе, чтобы создать сложный звук. Например, если основная частота составляет 100 Гц, то гармоники будут 200 Гц, 300 Гц, 400 Гц и так далее.
Амплитуда гармоник: Каждая гармоника имеет свою амплитуду, которая определяет, насколько она громка в сравнении с другими гармониками. Изменение амплитуды гармоник влияет на тембр звука.
Фаза гармоник: Фаза гармоник определяет начальную точку каждой гармоники в своем колебательном цикле. Изменение фазы может создавать различные звуковые эффекты.
Смешивание гармоник: Смешивание гармоник в правильных пропорциях создает желаемый звук. Каждая гармоника может быть создана с использованием различных синусоидальных или других волновых форм.
Модуляция и контроль: Дополнительные элементы, такие как модуляция амплитуды и частоты, позволяют создавать изменчивые и насыщенные звуковые эффекты.
Создание патча
Определение основной частоты: Начните с определения основной частоты, которая будет определять высоту звука.
Генерация гармоник: Создайте объекты для генерации гармоник. В Max/MSP для этого можно использовать объекты, такие как cycle~, phasor~ или saw~, которые генерируют синусоидальные, пилообразные или прямоугольные волны, соответственно. Эти объекты будут представлять гармоники.
Установка амплитуд гармоник: Для каждой гармоники определите амплитуду. Вы можете использовать объекты *~ для умножения сигнала на определенное значение, чтобы установить амплитуду каждой гармоники.
Смешивание гармоник: Соедините выходы генераторов гармоник в сумматор, например, с использованием объекта +~. Это суммирует все гармоники вместе.
Контроль параметров: Добавьте элементы управления, такие как слайдеры или кнопки, для изменения параметров, таких как амплитуда гармоник или частота основной частоты. Это позволит вам контролировать звук в реальном времени.
Выход звука: Подключите сумматор к выходу звука для воспроизведения созданного аддитивного синтеза.
Основы субтрактивного синтеза
Субтрактивный синтез — это метод синтеза звука, при котором звук создается сначала с использованием богатого в гармониках источника звука, а затем «сабтрагируется» (убираются части гармоник) с использованием фильтров для формирования желаемого звука.
Выбор источника звука: Начните с выбора источника звука, который будет содержать богатый спектр гармоник. Это может быть, например, пилообразная волна, прямоугольная волна или другой богатый в гармониках источник.
Фильтрация: Сигнал от выбранного источника проходит через фильтры. Фильтры могут быть низкочастотными, высокочастотными или полосовыми. Низкочастотные фильтры пропускают низкие частоты и убирают высокие, высокочастотные фильтры наоборот.
Амплитудная огибающая: Звук может быть изменен путем применения амплитудной огибающей. Это определяет, как амплитуда звука меняется со временем. Например, вы можете создать ADSR (Attack, Decay, Sustain, Release) огибающую для контроля громкости звука.
Управление параметрами: Добавьте элементы управления для изменения параметров, таких как частота среза фильтра, амплитуда огибающей и другие. Эти элементы управления могут позволить вам изменять звук в реальном времени.
Экспериментирование и модификация: Экспериментируйте с разными фильтрами, амплитудными огибающими и параметрами, чтобы добиться желаемого звучания. Вы можете также добавлять эффекты и модуляции для улучшения звучания.
Домашнее задание
Создать синтезатор с использованием субтрактивного синтеза. (Для этого можно использовать объекты:
cycle~: Этот объект используется для генерации основного звукового сигнала. Он генерирует звуковую волну определенной частоты.
biquad~: Объект, который используется для фильтрации звука
filtergraph~: Объект для настройки фильтра biquad~, который будет использоваться для выделения определенных частот из звукового сигнала.
line~: Этот объект позволяет создать амплитудную огибающую, контролирующую громкость звука во времени.)
