Guia de Sobrevivência: Síntese harmônicos, harmônicos, Partials

Dos três blocos básicos de construção de qualquer synthoscillators analógicas, filtros e amplifiersthe oscilador é bastante simples de entender: ele produz as notas com um determinado tipo de tom de cor (timbre), conforme determinado pela definição da forma de onda osciladores. Este é alimentado em um filtro, geralmente um filtro passa-baixa, que faz o trabalho de deixar você modificar os osciladores som cru, cortando os harmônicos de freqüência mais alta de um som ao passar os harmônicos mais baixos. Mas o que são harmônicas?

Bem, se você foi sempre mistificada, como o que são harmônicas, a ler, como eu estou indo para compartilhar com vocês a minha explicação simplificada do que eles são e sua influência sobre os sons que você ouve.

Analyze This!

Se fôssemos para quebrar o sinal de áudio produzido por um oscilador para qualquer nota individual (com exceção de sons baseados em onda senoidal), o que também é descobrir que a nota é realmente um acorde! O acorde é composto de muitos componentes de onda senoidal individuais de diferentes alturas e níveis de volume, com o mais alto de themthe fundamentaldefining o tom real da nota. As notas adicionais empilhados em cima também são ondas senoidais que são sempre mais agudo do que a fundamental, mas tão pobre em volume que sua geralmente impossível para pegá-los individualmente por orelha. Estes são harmônicos, também chamado conotação ou parciais. Combinado com os direitos fundamentais, estes, praticamente impossível de-ouvir-on-a-próprio notas adicionais se misturam para dar um som particular, sua cor de tom ou timbre.

Para emprestar uma analogia com a química, ondas senoidais são sons complexos como os átomos são moléculas. Assim, todos soundsmeaning complexo aqueles que não são apenas ondas senoidais themselvesare compostas de combinações de várias ondas senoidais com diferentes timbres e níveis de volume.

Figura 1: vários ciclos de uma onda sinusoidal.

Na verdade, cada som imaginável pode ser dividido em suas ondas senoidais componentes usando uma variedade de métodos, incluindo (segurar seus chapéus) um processo matemático chamado de Transformação de Fourier. Mas muito mais perto de casa, você pode fazê-lo sozinho, sem uma licenciatura em matemática direito sobre o seu próprio sintetizador analógico. Bem explorar isso mais tarde no artigo.

Idioma Sine

Os campos de harmônicos estão relacionados com o campo de fundamentos de uma maneira muito simples e natural. Vamos dizer que jogamos um C1 baixo em um sintetizador criado para jogar uma onda dente de serra. As freqüências dos harmônicos presentes no som vai ser múltiplos matemáticas simples da fundamental, e formam o que é conhecido como a série de tom:

A Série Harmônica. (Nota: todos os valores de freqüência mostrados foram arredondados para razões cosméticas, superficiais)

A freqüência dos tons em muitos osciladores synth pode ir muito mais elevados os múltiplos indicados na tabela acima, se aproximando ou excedendo o alcance do ouvido humano!

Figura 2: Forma de Onda Selector em Lógica ES-1 synth plug-in.

As formas de onda e harmônicos

Em essência, cada forma de onda sintetizador oscilador é uma predefinição timbre, proporcionando uma combinação particular dos mais harmônicos fundamentais de diferentes freqüências e níveis de volume relativos. Ondas Sawtooth som brilhante e entretenimento, pois eles contêm todos harmonicsall os mostrados na tabela acima e mais um pouco!

Ondas quadradas contêm os harmônicos fundamentais e só com numeração ímpar, resultando em um som oco ainda brilhante. Curiosamente, ondas triangulares consistem em exactamente os mesmos componentes sonoras, mas o volume dos harmónicos na presente forma de onda são em geral inferiores em relação a forma de ondas quadradas.

[Id áudio = "17623"]

Sawtooth onda.

Forma de onda quadrada.

Triângulo onda.

A razão pela qual não se ouve normalmente harmônicos como notas separadas e distintas é porque eles estão muito menor em volume do que a fundamental. E, geralmente, cada harmónica superior de numeração é inferior em volume do que a anterior! Mas o resultado desta mistura é um som com um arremesso distinguíveis (graças ao relativamente alto fundamental), de um tom de cor particular. Ou, dito de outra forma, o timbre do som é o resultado de um campo de base de onda senoidal alto cobertas com um acorde suave de pitchesharmonics tipo matemático adicionais!

Revelando Harmônicas com Lowpass Filtering

Quase todo sintetizador analógico, virtual ou não, contém um filtro passa-baixa. Podemos usá-lo não só para provar que existem harmônicos nos osciladores várias formas de onda,

Comece com um som inicializado no synth de sua escolha. Se não for fornecido, encontrar um pedaço muito simples que doesnt conter qualquer movimento, como chorus, arpeggiating, ou outras alterações no som. Os melhores resultados virão de escolher (ou programação) um som que usa apenas um oscilador definida como uma onda dente de serra. Em seguida, vire corte todo o caminho até, ressonância todo o caminho e desligar qualquer modulação de envolvente ao filtro.

Figura 3: A configuração inicial para explorar a ação de um filtro passa-baixa.

Comece jogando uma nota baixa, diz, C1. O som irá começar brilhante, devido à prevalência de harmónicas superiores do som e o facto de que o controlo de corte está totalmente aberta, o que lhes permite passar através. Agora, lentamente, abaixe o controle de corte e você vai ouvir o som ficar progressivamente mais maçante que ele vai manter o corpo do campo notas. Esta é a ação de um filtro passa-baixa, cortando as mais altas, induzindo-brilho harmônicos que você fechar o filtro e cortá-los.

. Revelar os harmônicos contidos no som, aumente ressonância sobre ou do caminho (Nota: abaixe o volume para baixo antes de jogar qualquer coisa, porque se deslocaram até a ressonância pode fazer um som inesperadamente alto).

Figura 4: As configurações de filtro para corte e ressonância para revelar harmônicos no som.

Agora, lentamente, aumente o controlo de corte e como você faz, você vai ouvir um assobio ou zumbido como cada harmônico no som é encontrado e fez ressoar devido à alta definição do controle de ressonância. (Ouça o clip de som # 2 para um exemplo disso com uma onda dente de serra).

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Experimente esta mesma experiência com quadrado, triângulo, e outros tipos de forma de onda, bem!