Методы синтеза звука. Аддитивный (additive)

You are here

Метод основан на том, что любой звук можно представить в виде суммы периодических синусоидальных колебаний с различными частотами и амплитудами). Для этого нужен набор из нескольких синусоидальных генераторов с независимым управлением, выходные сигналы которых суммируются для получения результирующего сигнала.

Достоинства метода: процесс синтеза хорошо предсказуем (изменение настройки одного из генераторов не влияет на остальную часть спектра звука).

Основной недостаток — для звуков сложной структуры могут потребоваться сотни генераторов, что достаточно сложно и дорого реализовать. Для снижения стоимости реализации вместо набора отдельных генераторов (реальных или математических) применяется обратное преобразование Фурье (Преобразование Фурье - математическая операция, позволяющая представить сложное колебание как сумму простых гармонических колебаний1 с разными частотами).

При использовании в качестве исходных колебаний синусоидальных сигналов с кратными (отличающимися в целое число раз) частотами и регулируемыми амплитудами отдельных составляющих можно получить большое количество самых разнообразных тембров. Такая разновидность аддитивного метода называется гармоническим синтезом тембра.

Другой разновидностью аддитивного метода является регистровый синтез. В этом случае в качестве исходных используют колебания более сложной формы, например, пилообразные или прямоугольные.

И в том, и в другом случаях для точного воспроизведения звучания заданного музыкального инструмента требуется очень большое (теоретически бесконечно большое) число исходных колебаний. Чем меньше исходных колебаний, тем сильнее отличается синтезированный звук от звучания имитируемого инструмента.

В чистом виде аддитивный синтез используется в электроорганах (Hammond, Farfisa) и их цифровых эмуляторах (Korg CX-3, Roland VK-8 и т.д.).
На основе аддитивного синтеза построен также и советский АНС.

  • 1. Гармонические колебания — колебания, при которых физическая величина изменяется с течением времени по гармоническому (синусоидальному, косинусоидальному) закону.