Synthese Survival Guide: Oberschwingungen, Obertöne, Partials

Von den drei Grundbausteine ​​jeder analogen synthoscillators, Filter und amplifiersthe Oszillator ist einfach genug, um zu verstehen: Sie produziert Noten mit einer bestimmten Art von Klangfarbe (Timbre), wie von der Einstellung für die Oszillatoren Wellenform bestimmt. Diese wird in einem Filter, in der Regel ein Tiefpassfilter, die die Arbeit der Vermietung können Sie die Oszillatoren rohen Sound ändern durch Abschneiden der höheren Frequenz Oberschwingungen einer Ton beim Passieren der unteren Ober tut zugeführt. Aber was sind Obertöne?

Nun, wenn Sie überhaupt, was sind Oberwellen mystifiziert wurde, lesen Sie weiter, wie Ich gehe mit Ihnen meine vereinfachte Erklärung, was sie sind, und deren Einfluss auf die Sounds, die Sie hören möchten.

Analysieren Sie dieses!

Wenn wir die von einem Oszillator für jede einzelne Note produziert Audiosignal brechen (mit Ausnahme der Sinus-basierten Sounds), was gut zu entdecken, ist, dass die Note ist eigentlich ein Akkord! Der Akkord besteht aus vielen einzelnen Sinus-Komponenten verschiedener Tonhöhen und Lautstärken, mit dem lautesten von themthe fundamentaldefining die tatsächliche Tonhöhe der Note. Die zusätzlichen Hinweise auf aufgetürmt sind Sinuswellen, die in der Tonhöhe immer höher als die Grund, aber im Volumen so gering, dass seine in der Regel nicht möglich, sie einzeln aus dem Ohr holen sind. Dies sind Oberwellen, auch als Obertöne oder Teiltöne. In Kombination mit dem Grund, diese praktisch-unmöglich-zu-hören-on-ihre-eigene, zusätzliche Hinweise zu mischen, um einen Ton seiner besonderen Klangfarbe, Timbre oder zu geben.

Um eine Analogie aus der Chemie zu leihen, sind Sinuswellen, um komplexe Klänge wie Atome, Moleküle. So sind alle komplexen soundsmeaning solche, die nicht nur Sinuswellen themselvesare aus Kombinationen von mehreren Sinuswellen in verschiedenen Tonhöhen und Lautstärken vorgenommen werden.

Abbildung 1: mehrere Zyklen einer Sinuswellenform.

In der Tat, jeder vorstellbaren Klang können in ihre Bestandteile Sinuswellen mit einer Vielzahl von Methoden, einschließlich (halten Sie Ihre Hüte) einen mathematischen Prozess, der Fourier Transformation gebrochen werden. Aber viel näher an zu Hause, können Sie es, ohne einen Abschluss in Mathematik direkt auf Ihrem eigenen analogen Synthesizer selbst tun können. Nun erkunden Sie diese später in dem Artikel.

Sine Sprache

Die Abstände der Oberschwingungen werden in die Grundlagen Abstand in einer sehr einfache und natürliche Weise zusammen. Können sagen, wir spielen eine geringe C1 auf einem Synthesizer eingerichtet, um einen Sägezahn zu spielen. Die Frequenzen der Obertöne im Klang vorhanden ist einfache mathematische Vielfache der Grund sein, und was ist zu bilden, wie der Obertonreihe bekannt:

Der Obertonreihe (Hinweis:. Alle gezeigt wurden off für flache, aus kosmetischen Gründen gerundet Frequenzwerte)

Die Frequenz der Obertöne in vielen Synth Oszillatoren gehen weit höher der in der obigen Tabelle dargestellt Multiples, nähert oder über dem Bereich des menschlichen Gehörs!

Abbildung 2: Waveform Selector auf Logics ES-1-Synth-Plug-in.

Wellenformen und Oberschwingungen

Im Wesentlichen ist jeder Synthesizer Oszillator-Wellenform eine Klangfarbe voreingestellte, wodurch eine bestimmte Kombination der Grund sowie Oberwellen unterschiedlicher Frequenzen und relativen Lautstärke. Sägezahn Wellen klingen hell und Buzzy, denn sie enthalten alle harmonicsall die in der Tabelle oben gezeigt und dann einige!

Rechteckwellen enthalten die grundlegenden und nur ungeraden Oberschwingungen, was zu einem hellen noch hohlen Klang. Interessanterweise Dreieckwellen aus genau den gleichen Schallkomponenten, aber das Volumen der Harmonischen in dieser Wellenform sind insgesamt geringer im Vergleich zu quadratischen Wellen.

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Sägezahn-Wellenform.

Rechteck-Wellenform.

Dreieck-Wellenform.

Der Grund, warum wir nicht in der Regel hören Harmonischen als separate Notizen und unterscheidbar ist, weil im Volumen als die Grund theyre so viel niedriger. Und typischerweise ist jede höherer Nummer Harmonischen niedriger Lautstärke als der vorhergehende! Aber das Ergebnis dieser Mischung ist ein Sound mit einer unterscheidbaren Spielfeld (dank der relativ laut Grund) einer bestimmten Klangfarbe. Oder, um es anders auszudrücken, die Klangfarbe ist das Ergebnis von einem lauten Sinus-Grundteilung mit einem weichen Akkord von zusätzlichen mathematisch miteinander verknüpfte pitchesharmonics überlagert!

Enthüllt Harmonics mit Tiefpassfilterung

Fast jeder analogen Synthesizer, virtuell oder nicht, enthält ein Tiefpassfilter. Wir können es nicht nur, um zu beweisen, dass Oberschwingungen in den Oszillatoren verschiedene Wellenformen vorhanden sind,

Beginnen Sie mit einem initialisierten Sound auf dem Synthesizer Ihrer Wahl. Wenn man nicht vorgesehen ist, finden Sie einen sehr einfachen Patch, enthalten jede Bewegung wie Chorus, Arpeggios oder andere Änderungen an der Sound tut. Die besten Ergebnisse werden von der Auswahl (oder Programmierung) einem Sound, der nur einen Oszillator zu einem Sägezahn eingestellt nutzt kommen. Dann drehen Grenz den ganzen Weg bis, Resonanz ganz nach unten, und schalten Sie alle Hüllkurvenmodulation um den Filter.

Abbildung 3: Erste Einrichtung für die Erkundung der Wirkung eines Tiefpassfilters.

Beginnen Sie mit der Wiedergabe einer tiefen Ton, sagen, C1. Der Ton wird beginnen hell durch die Prävalenz von höheren Harmonischen in der Ton-und der Tatsache, dass die Grenzkontrolle ist vollständig geöffnet, so dass sie passieren. Jetzt langsam drehen Sie die Grenzkontrolle und youll hören den Klang zu erhalten schrittweise stumpfer obwohl es den Körper der Noten Tonhöhe zu halten. Dies ist die Aktion von einem Tiefpassfilter, das Abschneiden der höheren, Helligkeit treibenden Oberwellen, wie Sie den Filter schließen und schneiden Sie sie aus.

., Um die in der Klang enthaltenen Oberwellen zeigen, drehen Sie Resonanz zu oder von der Art und Weise (Hinweis: Drehen Sie die Lautstärke herunter, bevor Sie etwas zu spielen, weil Drehen bis Resonanz kann einen Ton unerwartet laut zu machen).

Abbildung 4: Filtereinstellungen für Cutoff und Resonanz von Oberschwingungen in den Klang zu offenbaren.

Jetzt langsam drehen Sie die Grenzkontrolle und wie Sie tun, werden Sie hören ein Pfeifen oder Klingeln, da jeder in der harmonischen Klang wird festgestellt und zur Resonanz aufgrund der hohen Einstellung der Resonanzkontrolle. (Hören Sie auf Sound Clip # 2 Ein Beispiel für diese mit einem Sägezahn).

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Versuchen Sie, diese gleiche Experiment mit Quadrat, Dreieck und andere Wellenformtypen, wie gut!