Em Synth Terminologia: Freqüência (Hertz Todo mundo, às vezes)

Um Minimoog original e ARP 2600 do estúdio de Amin Bhatia.

Hardware e sintetizadores de software são altamente técnicos instrumentos musicais eletrônicos, embora felizmente você não precisa ser um engenheiro elétrico ou um programador de computador para operá-los. Ainda assim, muitos de seus controles são rotulados com termos técnicos que faríamos bem entender para obter o máximo de nossos sintetizadores.

Um desses termos, freqüência, muitas vezes é usado para rotular vários controles aparentemente não relacionados, causando confusão sobre qual a função a que servem. Então, vamos descobrir que freqüência é sobre tudo e como se relaciona com sintetizadores, áudio e música em geral.

Frequência!

Nas áreas de áudio e música, a frequência do termo refere-se à freqüência com que frequência se repete algo ou ciclos dentro de um período de um segundo de tempo.

Certamente, repetindo e andar de bicicleta são o que osciladores de áudio fazem quando gerar ondas de áudio, e com que rapidez isso ocorre tem uma relação direta com o tom que ouvimos. Por exemplo, um oscilador tem que gerar uma forma de onda repetindo 27 vezes por segundo para produzir a mesma altura que a nota mais baixa em um piano, baixo A. Agora, 27,5 ciclos por segundo, ou 27,5 Hertz (27,5 Hz) pode parecer uma bonita rápida taxa de velocidade, considerando que você não poderia possivelmente bata palmas que rapidamente! Mas, por comparação, um oscilador tem de repetir o seu padrão de mais de 4.100 ciclos por segundo, para coincidir com a nota produzida pelo maior C num piano (4100 Hz, ou 4,1 KHz).

Assim, e de generalizar, podemos nos referir a campos baixos como baixas freqüências e notas altas como as altas freqüências. E, embora possa parecer um pouco imparcial para se referir aos tons musicais como meros freqüências, podemos ver a correlação em usar a frequência do termo para rotular determinados controles utilizados para ajustar um campo de osciladores. (Ver Figuras 1 e 2).

FIGURA 1:

FIGURA 2:

Discussão elefante

Sintetizadores muitos apresentam um ou mais osciladores projetados especificamente para gerar formas de onda repetindo na faixa sub-áudio. Esta é uma faixa de freqüências que os elefantes e baleias são conhecidos para se comunicar com, embora eles estão muito abaixo do que o que os seres humanos podem ouvir devido à baixa freqüência das oscilações. Aqui estou falando de osciladores de frequência LFOs baixos normalmente usados ​​como geradores de padrão repetitivo para criar ondulações cíclicas no campo (vibrato), filtro (oscilação) e amplitude (tremolo).

E quando se trata de fixar a taxa de velocidade em que estes osciladores repetir seus padrões, é comum ver os seus controles rotulados ritmo, velocidade, ou mais uma vez, frequência. (Ver Figura 3 e 4).

FIGURA 3: LFO controla a Pro-53.

Figura 4: A Korg MS-20 Gerador de modulação (seu termo para LFO).

Como uma nota lateral, porque LFOs gerar sinais de áudio sub-gama, você vai encontrá-los raramente ligado ao caminho de áudio na maioria dos sintetizadores. Afinal, se os elefantes e baleias apenas podia ouvi-los, por que se preocupar?

Filtros e Frequência

Até agora, weve visto exemplos de como a frequência do termo diz respeito a vários tipos de osciladores. Agora vamos examinar porque o mesmo termo é usado para rotular um dos controles primários utilizados na formação da qualidade tonal de um som: o controle de freqüência de corte de um filtro passa-baixa do tipo de filtro embutido synth praticamente todos os tempos.

Figura 5: Controle de Freqüência do Filtro na ARP 2600.

Primeiro, alguns Fundamentos

Quando um oscilador de áudio gera som, o tom que percebemos é diretamente atribuível à freqüência em que ele produz seu padrão de forma de onda de repetição. No entanto, é apenas quando um oscilador é configurado para gerar ondas senoidais que bem ouvir apenas a freqüência que por si só, e aqui está o porquê

FIGURA 6: A forma de onda de seno (dois ciclos).

Ondas senoidais são a forma de onda de áudio mais simples possível, produzindo um tom puro. Nada mais simples, ou mais pura, seria silêncio!

Por outro lado, formas de onda complexas, tais como dente de serra, quadrado, pulso, ondas triangulares e obter o seu timbre distintivo, porque um certo número de harmónicas ou sobretons são incorporados no som. Em suma, acho que de harmônicos como uma camada adicional de freqüências (notas) acamparam maior do que a nota fundamental em si, mas tão baixo em volume que servem para colorir o som sem ser ouvido como campos distintos.

FIGURE 7: A very complex waveshape made on the ES-2 synth plugin (Logic).

FIGURA 8: Sawtooth forma de onda (dois ciclos), também uma onda complexa.

Por exemplo, vamos tomar uma onda dente de serra sendo gerado por um oscilador de áudio com uma frequência de 250 Hz, aproximadamente o meio C (C3). Que a freqüência é o passo notas fundamental, a freqüência muito que identificamos como o C3 nota.

Mas, em adição à base de 250 Hz, o som de dente de serra também contém muitas maior frequência harmónicas. O primeiro é lançado uma oitava acima do fundamental em 500 Hz (2x a freqüência fundamentos). A harmónica próxima ocorre a 750 Hz (3x a frequência fundamentos), com harmónicos mais em 4x, 5x, 6x, 7x, e assim por diante. Na verdade, os harmônicos produzidos por um análogo de sintetizadores onda real sawtooth puder contar nas dezenas, com suas freqüências que se estende muito para as faixas superiores da audição humana (20 KHz) e além (ver Figura 9).

Figura 9: O analisador de frequência que mostra o nível de volume relativo da fundamental (a colisão em primeiro lugar) e harmónicos (todas as outras saliências) contido em um 250 Hz onda em dente de serra.

Ajustando-lo para ajustá-lo para fora

Sua presença destes harmônicos que dão ondas dente de serra sua brilhante, o tom buzzy, embora possamos fazer esse som mais apagado, usando um filtro passa-baixa para cortar algumas dessas freqüências mais altas zumbido. Na verdade, quando você abaixa o controle de freqüência de corte de um filtro passa-baixa, o que você está realmente fazendo é configurá-lo para harmônicos alvo a partir de uma determinada freqüência. Quaisquer frequências mais altas do que a configuração será significativamente reduzida em volume (cortadas), assim anulando o som. E é por isso que faz todo o sentido para o controle de corte filtros para ser rotulado de frequência!

FIGURA 10: controle de freqüência de filtro no Minimoog.

FIGURA 11: Filtrando a 250 Hz sawtooth onda em uma freqüência de corte de 740 Hz. Comparar a intensidade das harmónicas de que na Figura 9 acima.

Sine-Onara?

Agora você sabe por que, quando um oscilador está definido para a saída de uma onda senoidal, o controle de corte filtros terá pouco efeito sobre o som, a ausência de harmônicos significa que não há carne harmônica no osso para o filtro para agir. Mas, evidentemente, com as formas de onda mais brilhante, o filtro pode ter um efeito profundo sobre o sinal.

No entanto, é perfeitamente possível sintonizar uma freqüência de corte lowpass filtros tão baixo que realmente cortar a frequência fundamental de qualquer forma de onda! Por exemplo, se a freqüência de corte do seu filtro está definido para 80 Hz, mas a nota você está alimentando o nosso passo a 250 Hz, você não vai ouvir muito de alguma coisa sair do outro lado! (Ver Figura 12). Então, quando se trata de cortar frequências com um filtro passa-baixa, as freqüências quaisquer e todos são jogo justo.

FIGURA 12: Filtrando a 250 Hz sawtooth onda em uma freqüência de corte de 100 Hz.

Muito obrigado!

No fechamento, tirar fotos e adereços sair para Amin Bhatia, meu querido amigo e compositor cujo trabalho inovador, Suite Interestelar, relançado este ano em seu 25 º aniversário, foi realizado em alguns dos sintetizadores muito ilustradas acima.