Subtraktiv syntes - Subtractive synthesis
Subtraktiv syntes är ett förfarande för ljudsyntes i vilka deltoner av en audiosignal (ofta en rik på övertoner ) dämpas av en filter för att förändra klangfärgen för ljudet. Även om subtraktiv syntes kan tillämpas på valfri ljudsignal, är ljudet som oftast är associerat med tekniken det från analoga synteser från 1960- och 1970 -talen , där övertonerna för enkla vågformer som sågtand , puls eller fyrkantiga vågor dämpas med en spänningsstyrt resonant lågpassfilter . Många digitala, virtuella analoga och mjukvarusyntetisatorer använder subtraktiv syntes, ibland i kombination med andra metoder för ljudsyntes.
Exempel på subtraktiv syntes
Ett mänskligt exempel
Grunden för subtraktiv syntes kan förstås genom att beakta den mänskliga rösten; när en människa talar, sjunger eller gör andra röstljud fungerar röstveck som en oscillator och munnen och halsen som ett filter . Tänk på skillnaden mellan att sjunga "oooh" [uː] och "aaah" [ɑː] , på samma tonhöjd . Ljudet som genereras av röstveck är ungefär detsamma i båda fallen - ett ljud som är rikt på övertoner . Skillnaden mellan de två kommer från filtreringen som appliceras med munnen och halsen. Genom att ändra munens form ändras filtrets frekvenssvar , vilket tar bort (subtraherar) några av övertonerna. "Aaah" -ljudet har de flesta av de ursprungliga övertonerna fortfarande kvar; "oooh" -ljudet har de flesta av dem tagna bort (eller, för att vara mer exakt, minskad i amplitud ). Genom att gradvis byta från "oooh" till "aaah" och tillbaka igen skapas en spektral glidning som efterliknar "svepfilter" -effekten som är grunden för " wah-wah " gitarreffekten.
Människor kan också generera något som närmar sig vitt brus genom att göra ett "sshh" -ljud. Om en person "syntetiserar" ett "jetplanlandande" ljud uppnås detta mestadels genom att ändra munformen för att filtrera det vita bruset till rosa brus genom att ta bort de högre frekvenserna. Samma teknik (filtrerat vitt brus) kan användas för att elektroniskt syntetisera ljudet av havsvågor och vind, och användes i tidiga trummaskiner för att skapa virveltrumma och andra slagverk .
Säg till exempel ordet "sko" långsamt, men fortsätt att göra "sh" genom hela ordet istället för bara början. Försök också att göra "sh" -ljudet, men med ett leendeuttryck, och fortsätt sedan "sh" medan du byter till ett puckat eller kyssande uttryck.
Ett elektroniskt exempel
Följande är ett exempel på subtraktiv syntes eftersom det kan förekomma i ett elektroniskt instrument. Det skapades med ett persondatorprogram som är utformat för att efterlikna en analog subtraktiv syntes. Detta exempel kommer att försöka imitera ljudet av en plockad sträng.
Även om följande exempel illustrerar hur ett önskat ljud kan uppnås i praktiken, är bara de tre sista stegen verkligen subtraktiv syntes, och de tidiga stadierna kan anses vara en form av additiv syntes .
- För det första producerar två oscillatorer relativt komplexa och harmoniska rika vågformer:
Waveform #1 ( hjälp · info )- Waveform #2 ( hjälp · info )
- Detta exempel kommer att använda pulsbreddsmodulering för en dynamiskt förändrad ton:
- PWM -vågform #1 ( hjälp · info )
- PWM -vågform #2 ( hjälp · info )
- De två ljuden är blandade. I detta fall kombineras de med samma volym, men valfritt förhållande kan användas.
- Kombinerade vågformer ( hjälp · info )
- Den kombinerade vågen passerar genom en spänningsstyrd förstärkare ansluten till ett ADSR-kuvert . Med andra ord, dess volym ändras enligt ett förinställt mönster. Detta är ett försök att efterlikna kuvertet för en plockad sträng:
- Omslagen ljud ( hjälp · info )
- Passera sedan ljudet genom ett grunt lågpassfilter :
- I det här fallet, för att bättre efterlikna ljudet av en plockad sträng, bör filteravstängningsfrekvensen börja i mellanområdet och till låg. Effekten liknar en elgitarrs wah -pedal .
I verklig musikproduktion finns det ofta ett ytterligare steg. En oscillator med en mycket låg frekvens modulerar ett eller flera ljud över tiden, vilket skapar ett dynamiskt förändrat ljud.