Zvuková syntéza

Syntéza zvuku je soubor technik pro generování signálů zvuku .

Aplikace

U hudby umožňuje uchu zajímavé nebo příjemné zvuky. Toho lze dosáhnout pokusem o reprodukci stávajících hudebních nástrojů , ale také vymýšlením nových elektronických zvuků . Nejviditelnějším příkladem je syntezátor , jehož historie silně koreluje s historií zvukové syntézy.

Na telekomunikační úrovni umožňuje snížit množství informací během přenosu zvukové zprávy: toto je poté popsáno jeho parametry syntézy, které jsou jedinými přenášenými daty, například při syntéze řeči .

Pokud jde o virtuální realitu a videohry , syntéza zvuku umožňuje zvýšit ponoření posluchače-herce rozvíjením interakcí mezi hercem a jeho zvukovým prostředím. Aktér působí přímo nebo nepřímo na parametry syntézy.

Klasifikace syntetických forem

Všechny zvukové syntézy lze rozdělit do 4 kategorií:

• Syntéza abstraktními algoritmy . Tato kategorie zahrnuje syntézy založené na použití různých algoritmů pro generování zvukových objektů. Zahrnuje syntézu frekvenční modulací , subtraktivní syntézu , syntézu kruhovou modulací , syntézu nelineárním zkreslením (tvarování vln), syntézu fázovým zkreslením , syntézu pulzní šířkovou modulací (PWM) ... Výhoda syntéz abstraktními algoritmy spočívá v nízké výpočetní náklady, možnost použití jednoduchých analogových obvodů a nízký počet parametrů syntézy. Změnou několika parametrů syntézy je možné získat velmi odlišné tóny. Hlavní nevýhoda spočívá v nerealistickém aspektu generovaných zvuků (ve srovnání se zvuky fyzického původu).

• Syntéza založená na vzorcích . Do této kategorie patří syntézy založené na zpracování všech zvukových nahrávek, aby bylo možné odvodit novými zvuky. Historicky první forma syntézy modifikací zvukových nahrávek pochází z experimentů s konkrétní hudbou ( Pierre Schaeffer ): magnetické zvukové stopy byly vystřiženy a poté znovu sestaveny. Dnes tato kategorie zahrnuje zvukovou syntézu vzorkováním , granulovanou syntézu , syntézu wavetable nebo dokonce turntablism . Výhoda tohoto typu syntézy spočívá v rozsahu a bohatosti zvuků, které je možné generovat.

• Syntéza podle signálních modelů . Tato kategorie zahrnuje syntézy založené na reprodukci charakteristik zdroje zvuku za účelem jeho reprodukce, například analýzou jeho Fourierova rozkladu za účelem jeho opětovného vytvoření v aditivní zvukové syntéze . Má nevýhodu generování velkého počtu parametrů syntézy. Algoritmy zpracování signálu však umožňují automaticky získat parametry syntézy ze zaznamenaných zvuků nebo v reálném čase (algoritmy analýzy a resyntézy).

• Syntéza fyzikální modelování . Tato kategorie zahrnuje syntézy založené na simulaci fyzického chování zdrojů zvuku. Zahrnuje syntézu vlnovodem , modální syntézu , rozlišení syntézy fyzikálními rovnicemi , syntézu sestavením elementárních fyzikálních prvků (systém Mass-Spring Cordis Anima). Výhoda této kategorie syntézy spočívá v přímém spojení mezi parametry syntézy a fyzikou zdroje zvuku. Implementace fyzických modelů je však často výpočetně náročná.

Nástroje

První komerční syntetizátory 80. let zřídka kombinovaly více než jeden typ zvukové syntézy ( DX7 pro FM, TB303 pro subtraktivní syntézu atd.). V současné době je velká většina zvukových syntéz přístupná prostřednictvím softwaru simulujícího modulární syntezátory. Tento software vám umožňuje svobodně kombinovat různé typy syntézy. Nejpoužívanější jsou: Max / MSP , Pure Data , Synthedit , Reaktor , Absynth , Csound , SynthMaker , VCV-Rack .

Poznámky a odkazy

1. Julius Smith, „Názory na historii digitální syntézy“

Podívejte se také

Související články

• Sonifikace
• harmonické a částečné
• Teorie: Zpracování signálu | Vlna | Filtrování | Rozsahy a temperamenty | Timbre (hudba)
• Aplikace: Syntezátor | Hudba a práce na počítači
• Ostatní: Převod textu na řeč , hudební výzkumná skupina

externí odkazy

• (en) Seznam syntezátorů podle typu zvukové syntézy
• Jean de Reydellet, L'Audionumérique , Dunod, 1999. ( ISBN  978-2100041367 ) (překlad výuky počítačové hudby )
• (en) Julius Smith, Názory na dějiny digitální syntézy , 2005
• (en) [PDF] Tolonen Valimaki a Karjalainen, Hodnocení moderní metody syntézy
• (en) Miller Puckette, teorie a techniky elektronické hudby