Руководство Синтез жизни: Гармоники, Overtones, Partials

Из трех основных строительных блоков любых аналоговых synthoscillators, фильтров и amplifiersthe генератор достаточно прост для понимания: он производит заметки с определенного рода тон цвета (тембра), как определяется настройкой для сигнала осцилляторов. Это подается в фильтр, обычно фильтр низких частот, который делает работу позволяя изменять осцилляторы сырой звук, отрезав высшие гармоники звука при прохождении нижних гармоник. Но каковы гармоники?

Ну, если вы всегда были озадачены относительно того, что гармоники, то читайте дальше, как я собираюсь поделиться с вами моей упрощенную объяснение того, что они и их влияние на звуки, которые вы слышите.

Анализируй это!

Если бы мы должны были сломать аудио сигнал, создаваемый генератором для любого отдельной ноты (за исключением синусоидальными основе звуков), что также обнаружить, что в записке на самом деле является аккорд! Аккорд состоит из множества отдельных синусоидальных компонентов различных смол и уровней громкости, с самым громким из themthe fundamentaldefining фактическое высоту ноты. Дополнительные примечания сложено на верхней также синусоиды, которые всегда выше по тону, чем основной, еще так низко в объеме, что его, как правило, невозможно, чтобы забрать их по отдельности на слух. Это гармоники, также называемый обертоны или частичные. В сочетании с фундаментальной, это практически невозможное-в-услышать-на-их-собственная дополнительные примечания смешать дать студентам свою частности тон цвета, или тембр.

Чтобы взять аналогию из химии, синус волны в сложных звуков, как атомы в молекулах. Таким образом, весь комплекс soundsmeaning те, которые являются не только синусоиды themselvesare, состоящие из комбинаций нескольких синусоид на различных смол и уровнях громкости.

Рисунок 1: несколько циклов синусоидальной формы волны.

На самом деле, каждый звук можно себе представить можно разбить на составные синусоид с использованием различных методов, в том числе (держаться за свои шляпы) математический процесс, называемый преобразование Фурье. Но гораздо ближе к дому, вы можете сделать это самостоятельно без степени в области математики прямо на свой страх и аналогового синтезатора. Ну исследовать этот позже в статье.

Sine Язык

Передачи из гармоник связаны с поля фундаментальные показатели в очень простой и естественный путь. Допустим, мы играем низкий C1 на синтезаторе, созданной для играть пилу. Частоты гармоник представляют в звуке будут простые математические кратны основной, и образуют Что известно как серия обертона:

Overtone серии (Примечание:. Все частотные значения, показанные были округлены для мелких, косметическим причинам)

Частота обертонов во многих синт осцилляторов может пойти гораздо выше кратные показанные в таблице выше, приближается или превышает диапазон человеческого слуха!

Рисунок 2: Форма волны Selector на логик ES-1 синт плагина.

Осциллограмм и гармоники

В сущности, каждый сигнал синтезатора осциллятор тембр предустановки, обеспечивая особую комбинацию из основных плюс гармоник разной частоты и относительных уровнях громкости. Пилообразных волн звучит ярко и Баззи потому что они содержат все harmonicsall, перечисленные в таблице выше, а затем некоторые!

Квадратные волны содержат фундаментальные и только нечетных гармоник, что приводит к ярким еще глухо. Интересно, что треугольные волны состоят из одних и тех же звуковых компонентов, но объем гармоник в этой волны являются в целом ниже, чем в квадратных волн.

[Аудио ID = "17623"]

Пилообразной формы.

Квадратной формы.

Треугольник формы сигнала.

Причина, почему мы обычно не слышим гармоники в виде отдельных и различимых нот, потому что Theyre настолько ниже по объему, чем фундаментальная. И, как правило, каждый с более высоким номером гармоники ниже, в объеме, чем предыдущий! Но результат этой смеси является звук с различимым поле (благодаря относительно громкие фундаментальная) конкретного тембра. Или, говоря другими словами, тембр звука является результатом громким синуса базовой поле обложил мягким аккордом дополнительных математически связанных pitchesharmonics!

Выявление гармоник с Lowpass фильтрации

Почти каждый аналоговый синтезатор, виртуальный или иначе, содержит фильтр нижних частот. Мы можем использовать его не только доказать, что существуют гармоники в осцилляторов различные формы сигнала,

Начните с инициализированной звука на синтезаторе по вашему выбору. Если не предусмотрено, найти очень простой патч, который оленья кожа содержат любое движение, например, хором, арпеджио, или других изменений в звуке. Лучшие результаты придут от выбора (или программирования) звука, который использует только один генератор установлен в пилообразной волны. Затем включите среза все, вплоть до, резонанс весь путь вниз, и отключите модуляцию огибающей на фильтр.

Рисунок 3: Начальная настройка для изучения действия фильтра нижних частот.

Начните играя низкую ноту, скажем, C1. Звук будет начать яркий благодаря распространенности высших гармоник в звуке и на то, что контроль среза полностью открыт, что позволяет им пройти. Теперь медленно уменьшите уровень среза и вы будете слышать звук прогрессивно скучнее, хотя он будет поддерживать тело на поле заметок. Это действие фильтра нижних частот, отсекая более высокие, яркость вызывающие гармоники, как вы закрыть фильтр и отрезать их.

. Выявить гармоники, содержащиеся в звуке, появиться резонанс о или в сторону (Примечание: уменьшите громкость вниз, прежде чем играть ничего, потому что поднимая резонанс может сделать звук неожиданно громко).

Фигура 4: параметры фильтров для частоту и резонанс выявить гармоники в звуке.

Теперь медленно поднимайте регулятор среза и, как вы делаете, вы будете слышать свист или звон в каждой гармоники в звуке встречается и сделал, чтобы резонировать в связи с высокой ручки регулировки резонансной. (Слушайте звуковой клип # 2 для примера это с пилообразной волны).

[Аудио ID = "17627"]

Попробуйте этот же эксперимент с квадрат, треугольник, и других типов волновых форм, а!