Аналогов Синтез

[Frozen_lady]

Може ли да ми дадете повече инфо за аналогови синтезатори и какъв точно е принципа на правене на звуци при тях.Освен това имам въпрос-някой от вас да е работил с Pro53 и да знае как се сменя PitchBend амплитудата ,ако го използваш посредством вкючен keyboard чрез миди кабел

айде маниаци дерзайте!

[Steppenwolf]

Здрасти!

Ух, има доста да се изпише. Като за начало, погледни в тази тема: http://forum.muzikant.org/index.php?showtopic=4977

Мисля, че ще намериш отговори на въпросите си там.

[ecmjazz]

Съсвсем набързо: под "класически аналогов синтез" най-често се има пред вид субтрактивния синтез, защото е най-често ползван от аналоговите синтове, макар че има и изключения. Той разчита на следното: използва се звукова вълна, която е богата на хармоници (правоъгълна, триъгълна, трионообразна) и се генерира от осцилатори. Тая вълна сама по себе си звучи като едно бръмчене, обаче после се пуска през филтър, който орязва част от хармониците и вече придава специфично звучене. След това минава през усилвател, който обикновено има обвивка (не знам дали това е най-верния бг термин - на английски е envelope) и тя дава атака, състейн и т.н. по желание. btw филтърът също може да има обвивка, която да дава различните sweep ефекти примерно. и накрая - повечето синтита имат и така наречените нискочестотни осцлиатори, които генерират вълна с честота под чуваемата и които се изплзват за модулация на параметрите на някои от другите елементи, които вече изброих. Накрая да добавя само, че в класическите аналогови синтита може да се генерира и синусоидална вълна и шум, а в модерните цифрови емулации вместо осцилатори като саунд сорс може да се ползват дори семплово-базирани вълни с произволна форма или дори реално синтезирани вълни, които ти сам може да си нарисуваш както е при ABSynth, макар че то при него може да се каже че отива малко и към адитивния синтез, щото вълните може да си ги рисуваш в същност и като хармоници.. Малко се отплеснах накрая, но това е в общи линии. А, и още нещо - може в края на веригата на синта да има и някакви ефекти - най-често дилей.

[Steppenwolf]

Има ги и комбинирани - аналогов и FM синтез. А честотномодулираният синтез, общо взето, след появата си е един вид замяна на стария и тромав адитивен синтез.

[Mit75]

Привет,

В книгата на Симо Лазаров "Електронна музика и синтезатори" е добре обяснено, като за начинаещи, как може да се синтезира звук. Там има и примерни схеми и графики, както и добра математика, от която можеш да се абстрахираш

ecmjazz много добре обясни за субтрактивния синтез. Има и още един, рядко се ползва, адитивен!

С такъв синтез имитирах звук на акустична китара и излезе доста добър ...

Идеята е, че за един тон се генерират много синусоидални вълни на кратни честоти (хармоници). Те се сумират с определени амплитуди и се получава желания тембър. Ако трябва това да се направи схемно ... доста е тежко, като елементна база, но ако се прави на компютър (аз синтезирах с MatLab) e ... чиста математика

 

УСПЕХ !

[7thString]

Привет,

В книгата на Симо Лазаров "Електронна музика и синтезатори" е добре обяснено, като за начинаещи, как може да се синтезира звук. Там има и примерни схеми и графики, както и добра математика, от която можеш да се абстрахираш

Тъкмо тази книга щях да визирам. А ако те интересува по-подробно електронния аспект на нещата, ти препоръчвам Радиотехника(учебник за техникумите по Електротехника) на Й. Пенчев и Н. Кръстилев. Тва е една стара тухла с около 150 страници на тема автогенератори, модулация, детекция, преобразуване на честоти, електрическо биене, трептящи кръгове и т.н. Тва си е основата от която трябва да започнеш. Имам и една книга със напълно обяснени схеми на "vintage" синтезатори, но сега не можах да я намеря. Ако се интересуваш да си правиш аналогов синт, пиши ми ПМ ще я потърся

[ecmjazz]

на мен също ми се намират някои книжки, но повече за програмиране на синтове. една съм качил тук: http://free.data.bg/ecmjazz/The_Complete_Synthesizer.pdf

 

иначе за адитивния синтез - да пропуснах го, щото ме мързеше да пиша а и той в истинските аналогови синтове е използван рядко, защото е скъп за хардуерна реализация. Най известния хардуерен аналогов синт е разбира се хамонд органа.. А иначе не знам за матлаб, но си струва да се разръчка NI Absynth - той има възможност както да си рисуваш вълна за осцилатор така и да я задаваш като хармоници - до 64-я хармоник..

[ecmjazz]

на мен също ми се намират някои книжки, но повече за програмиране на синтове. една съм качил тук: http://free.data.bg/ecmjazz/The_Complete_Synthesizer.pdf

 

иначе за адитивния синтез - да пропуснах го, щото ме мързеше да пиша а и той в истинските аналогови синтове е използван рядко, защото е скъп за хардуерна реализация. Най известния хардуерен адитивен аналогов синт е разбира се хамонд органа..

А иначе не знам за матлаб, но си струва да се разръчка NI Absynth - той има възможност както да си рисуваш вълна за осцилатор така и да я задаваш като хармоници - до 64-я хармоник..

 

ЕДИТ: то по аналогов път може и FM синтез да се направи, но е много трудно поради нестабилността на параметрите на осцилаторите, което при FM синтеза е фатално..

Редактирано Февруари 14, 2006 от ecmjazz

[Steppenwolf]

Mit75, тежичък си е адитивния синтез и скъп, да, но затова пък по-късно се появява честотно-модулирания.

 

Учебникът, който 7thString посочи, също бих препоръчал. Казвам го и като възпитаник на русенския електротехникум. Макар да мисля, че ще да има и други, по-подходящи книги около форумната тема.. :think: Учебникът все пак е специализиращ, та някои неща определено няма да ви са необходими, освен ако нямате бесен интерес по тези въпроси.

[7thString]

В тая връзка, направо ми се повръща като гледам как запада бг образУванието! Наскоро питах един пич, завършил електрото миналата година дали има някой стар учебник за лампова техника и той много се учуди, че "лампата" може да се използва за нещо друго освен за... светене! Да не говорим, че днешното поколение сигурно в 90% не са виждали електронна лампа, пък приложението им далеч не се ограничава в правенето на лампови кубета...

[Steppenwolf]

За аналоговия синтез:

http://www.geocities.com/SunsetStrip/Studio/5821/analog.html - кратко и много достъпно въведение

http://www.computermusic.co.uk/tutorial/a_...g/a_sforbeg.asp - също много достъпно и разбираемо за всеки, независимо от образование, опит и т.н.

 

В тая връзка, направо ми се повръща като гледам как запада бг образУванието! Наскоро питах един пич, завършил електрото миналата година дали има някой стар учебник за лампова техника и той много се учуди, че "лампата" може да се използва за нещо друго освен за... светене! Да не говорим, че днешното поколение сигурно в 90% не са виждали електронна лампа, пък приложението им далеч не се ограничава в правенето на лампови кубета...

 

/* OFFTOPIC> Абсолютно съм съгласен с теб, на същото мнение съм, че на места клони към образУвание, за съжаление! Но все пак аз съм доволен! Е, ако няма интерес, любопитство и желание, и най-качественото учебно заведение няма да направи някого знаещ и специалист! А във висшето е пълна трагедия.. За щастие, по мое време лампи се разглеждаха (по Електронни и полупроводникови прибори и не само там се срещаха) и мисля, че и сега би следвало да се намират в програмата, макар да ми се стори малко кратко, а тогава моят интерес към електронно-вакуумните прибори бе по-голям и си ги доразглеждах от някои стари учебници на баща ми - всичко трябва да се знае по елементите и характеристиките им. Но и тогава (преди 5 години някъде идва) завършиха някои индивиди, без да могат да различат схемното означение на полеви, MOS и биполярен транзистор, да не говорим за познания по устройството им и принципа на работа. Някои, ако ги питаш, ще кажат, че и трансформатори не са учили. И наистина, от тяхната камбанария е съвършено вярно (т.е., само те не са ги разглеждали). */

[Mit75]

7thString трябва ли ти литература за електронни лампи ??

 

Не само, че се ползват, но ги намерих и там, където изобщо не очаквах - в дънната платка на компютър Двоен триод, като краен усилвател за звука

Направо се шашнах, големината и е колкото половината ми палец ...

 

Craig прав си за образуванието! В нашия факултет вече не преподаваме лампи, макар че все още се използват в нашата област

Спомням си преди 7 години имахме 150 часа "Електронни и полупроводникови прибори", отделно 160 часа "Радиопредавателни устройства", където се разглеждаха задълбочено ВЧ елементи (Магнетрон, клистрон и пр.), а сега ... не са чували за лампов диод, та камо ли за лампа с бягаща вълна ...

 

Но по темата: Craig напиши с няколко думи за принципа на FM синтеза! Благодаря предварително!

 

Поздрави!

[Steppenwolf]

Ще се опитам да го опиша просто, но и достатъчно ясно.

 

 

НАКРАТКО ЗА ЧЕСТОТНАТА МОДУЛАЦИЯ (FM)

 

При честотната модулация (подобно на другите модулации) се използват два сигнала. Единият е модулиращият, а другият – модулираният, който следва да носи информацията в себе си, изменен според нея, и представлява т. нар. носеща честота. Същността на модулацията се състои в измяна честотата на носещия сигнал според изменението на амплитудата на модулиращия. При нарастване амплитудата на модулиращия сигнал, носещата честота нараства и обратно. Колко бързо става това, зависи от честотата на модулиращия сигнал. Другият важен параметър е индексът на модулация, който представлява дълбочината на модулацията, т.е. колко най-дълбоко “потъва” и се “издига” носещата честота, какво е нейното отклонение (девиация) спрямо първоначалната, централна стойност. Това зависи от размаха на модулиращия сигнал.

 

На такава модулация са базирани FM радиостанциите, където високочестотен сигнал се модулира от нискочестотен сигнал, носещ звуковата информация. При ЧМ има доста по-малко загуби на енергия, отколкото при амплитудната (на нея са базирани познатите ви AM радиостанции), където бива модулирана амплитудата на сигнала. Това е така, тъй като в пространството всички реални трептения са затихващи, тяхната амплитуда намалява и логично информацията, носена по този начин, търпи по-сериозни загуби.

 

FM СИНТЕЗ

 

В резултат на честотната модулация, спектрално се получават двойки странични честоти (честотни групи). Състоят се от две честоти, намиращи се на еднакви разстояния от двете страни на носещата честота (симетрично под и над нея) и имащи еднакви амплитуди. Това се дължи на двата полупериода на модулиращия сигнал, също симетрични.

В началото на 70-те години, John Chowning от Станфордския университет използва тази модулация с осцилатори в звуковия спектър. Той открива, че така могат да се синтезират различни звуци, които получават своя тембър според параметрите на модулиращия сигнал и индекса на модулация. По този начин се поставя началото на FM синтеза. Освен прости синусоиди, могат да се използват и трептения с добавени хармоници. Както и е възможно да се употребят няколко осцилатора, комбинирани по различен начин. Например, свързани каскадно - носещата честота на предходния на свой ред да е модулираща за следващия и т.н. Алгоритмичната връзка между тези осцилатори, наричани оператори, се задава чрез матрица.

 

Определянето на двойките странични честоти става чрез следната проста сметка (M идва от modulator и съответства на модулиращата честота, C - от carrier и съответства на носещата честота).

 

C ± nM,

 

където коефицентът n = 0, 1, 2, 3... и отговаря на семействата честоти - само носещата честота, първа двойка, втора двойка и т.н.

 

Така например, ако имаме C = 300Hz и M = 60Hz, то се получава:

> 300 ± 0*60 = 300Hz;

> 300 ± 1*60 = 360Hz & 240Hz (първа двойка честоти);

> 300 ± 2*60 = 420Hz & 180Hz (втора двойка честоти), и т.н....

 

За по-прегледно, можем да изразим и чрез отношение – C:M. В случая с горния пример, отношението ще е 300:60 = 5:1.

Когато отношението e рационалнo числo и C:M = 1:N, където N е цяло число, то C и M са хармонични и страничните честоти също ще бъдат хармонични (кратни) спрямо C.

Ако вземем отношение 1:2, получаваме хармоници: 1 + (2*0) = 1; 1 + (2*1) = 3; 1 + (2*2) = 5 ... Получаваме нечетните хармоници! A с отношение 1:1 се получават всички хармоници.

За да бъде C основна честота, то е нужно M >= 2C или C:M = 1:1.

От индекса на модулацията зависи силата, амплитудата на получените странични честотни групи.

 

Пример:

C = 300Hz, M = 600Hz (C:M = 1:2):

> 300 ± 0*600 = 300Hz;

> 300 ± 1*600 = 900Hz & -300Hz;

> 300 ± 2*600 = 1500Hz & -900Hz.

 

Две честоти се получиха с отрицателен знак, което значи, че са фазово обърнати или дефазирани на 180º. В случая 900Hz с -900Hz и основата от 300Hz c -300Hz са противофазни и тези честоти в известна степен ще се потиснат. Сумирането на нивата на двете еднакви по честота, но различни по фаза трептения определя крайния резултат. Възможно е тези честоти напълно да се погасят, ако имат еднакви нива. Ако бяха синфазни, резултатното трептение би се усилило. Това пряко влияе на тембъра. И тъй като индексът на модулация определя нивата на страничните честотни групи, то следва, че той има пряко отношение към тембровата багра на звука.

За да се предвидят тези нива, нужен е индексът на модулация. Той представлява отношението между честотната девиация на носещата честота и стойността на модулиращата честота:

 

I = Δf / M.

 

Чрез промяната на индекса, по различен начин се изменя нивото на всяка една група странични честоти. Точната кривата на изменение представлява Bessel функция (справка – висша математика). Броят на семействата странични честоти, които ще се чуват, приблизително се получава чрез прибавяне на единица към модулационния индекс и целочислено закръгляване, т.е.:

 

n = I + 1.

 

С появяването на модулация (индекс I>0), основата, била със своя пиков размах дотогава, губи от своята амплитуда за сметка на двойките странични честоти, които започват да се появяват. С още увеличаване на I, след минаване през нулата, основата започва да нараства с отрицателен знак (т.е. обръща се фазата й), достига даден отрицателен пик, но по-малък от първоначалния, връща се обратно и т.н. Същото се случва и със страничните честоти. Накратко и нагледно, енергията се "разлива" в полза на следващите групи честоти, които се появяват. Така може да се контролират обертоновете.

 

Трябва да се отбележи, че резултатът от използването на много ниска, инфразвукова модулираща честота (

 

С FM синтеза може да се създадат много сложни и интересни звуци чрез използване на няколко оператора и/или различни форми на сигнали. Можем да създаваме и тембър, съставен от нехармонични обертонове (чрез ирационални отношения между C и М). Все неща, които са непосилни за субтрактивния синтез. Те могат да се постигнат и с адитивен, но той е твърде ресурсоемък - в сравнение с него, FM синтезът е гениален.

 

CLICK - тук можете визуално да видите и тествате какво се случва със спектъра при промяна на модулиращата честота, носещата честота и индекса на модулация.

[Mit75]

Craig

 

Благодаря за изчерпателният отговор! Почитания!

 

Някъде бях попадал на компютър, който генерира FM синтезирана музика и изобщо не ми хареса ... Сега ми стана ясно защо

 

Благодаря още веднъж !!

[ecmjazz]

Craig, това беше невероятно добро въведение в FM-синтеза и много ми помогна. Благодаря много и ако се видим някъде, задължително ще почерпя!