淺析音頻合成中最常見的基本波形
發布時間:2011-10-25
中心議題:
- 音頻合成中最常見的幾個基本波形
本文介紹音頻合成中最常見的幾個基本波形。這些基本波形在模擬聲音合成中,是電壓控製振蕩器(VCO)與低頻振蕩器(LFO)的發聲依據。當然在數字音頻合成中,也是最基本的和需要了解的波形。
1、正弦波(Sine Wave)
qianmianyijingduizhengxianbozuoleyibandejieshao。xuyaojinyibushuomingdeshi,zhengxianyinshizuichundeyinxiang,tazhiyouyigelidushuipingjunyundedanyipinlvgoucheng,jizhiyouyigejipin,yejiushitaziyibenshen,ermeiyouqitafanyin。zhisuoyichengzuo“正弦”音,是因為在圖表顯示中,正弦波波形振動曲線是隨三角函數正弦曲線的規律來變化的。
2、三角波(Triangle Wave)
三角波的形狀包含兩個線性階段,所以三角波的泛音的位置會落在其奇數的地方。如果與相同頻率的正弦波來作比較,三角波聽起來有C,E,G,B四個音,三角波第一泛音可以明顯地辨別出來,而其他泛音能量很小,因此我們經常將三角波誤認為正弦波。
3、鋸齒波(Sawtooth Wave)
鋸齒波的形狀類似於三角波,但鋸齒波包含了奇數與偶數的泛音,隻是分為正向(Positive Sawtooth)和反向(Negative Sawtooth),鋸齒波的聲音聽起來非常明亮。
4、方波(Square Wave)
方fang波bo的de泛fan音yin隻zhi落luo在zai奇qi數shu位wei位wei置zhi,方fang波bo有you著zhe豐feng富fu的de泛fan音yin內nei容rong,因yin此ci,其qi產chan生sheng的de聲sheng音yin效xiao果guo與yu正zheng弦xian音yin形xing成cheng對dui照zhao,在zai古gu典dian工gong作zuo室shi裏li被bei廣guang泛fan應ying用yong。方fang波bo發fa生sheng器qi不bu隻zhi在zai早zao期qi工gong作zuo室shi裏li受shou到dao歡huan迎ying,由you於yu其qi豐feng富fu的de聲sheng音yin資zi源yuan,後hou來lai已yi經jing成cheng為wei標biao準zhun的de設she備bei。
5、脈衝波(Pulse Wave)
將jiang方fang波bo在zai時shi域yu上shang變bian化hua正zheng負fu級ji長chang度du從cong而er帶dai來lai頻pin譜pu的de變bian化hua,就jiu形xing成cheng了le脈mai衝chong波bo。脈mai衝chong波bo與yu方fang波bo比bi較jiao接jie近jin,都dou擁yong有you豐feng富fu的de泛fan音yin,因yin此ci有you些xie教jiao科ke書shu將jiang兩liang者zhe視shi為wei一yi類lei。脈mai衝chong波bo的de最zui大da特te點dian是shi會hui隨sui著zhe時shi域yu變bian化hua與yu所suo設she定ding的de參can數shu來lai變bian化hua調tiao整zheng泛fan音yin數shu,泛fan音yin的de多duo少shao取qu決jue於yu脈mai衝chong波bo形xing狀zhuang的de變bian化hua。
一般來說,波形的曲線越尖銳,頻譜內容越豐富。圖5-6顯示了頻率相同但波形不同的兩個聲音,這將會帶來不同的頻道譜和不同的音色。
6、噪音
從客觀物理現象看,噪音與樂音相比,樂音含有確定的音高,有突出的諧和的頻譜,而噪音包含有理論上無限、持續的頻率分布。波形不是規律的周期循環,振幅是任意無規律的波動起伏。
而(er)從(cong)主(zhu)觀(guan)上(shang)看(kan),噪(zao)聲(sheng)泛(fan)指(zhi)聽(ting)者(zhe)主(zhu)觀(guan)不(bu)需(xu)要(yao)的(de)一(yi)切(qie)聲(sheng)音(yin)。凡(fan)時(shi)對(dui)人(ren)來(lai)說(shuo)不(bu)需(xu)要(yao)的(de)聲(sheng)音(yin),那(na)怕(pa)是(shi)樂(le)音(yin),或(huo)本(ben)人(ren)曾(zeng)經(jing)喜(xi)歡(huan)的(de)樂(le)音(yin),都(dou)可(ke)能(neng)被(bei)視(shi)為(wei)噪(zao)音(yin)。當(dang)然(ran)對(dui)噪(zao)音(yin)的(de)界(jie)定(ding),往(wang)往(wang)主(zhu)客(ke)觀(guan)兩(liang)者(zhe)有(you)著(zhe)緊(jin)密(mi)的(de)聯(lian)係(xi)。
總之,從聲音合成的角度看,噪音有著豐富的頻譜內容。這就為計算機合成、加(jia)工(gong)提(ti)供(gong)了(le)理(li)想(xiang)的(de)材(cai)料(liao),這(zhe)尤(you)其(qi)表(biao)現(xian)在(zai)後(hou)麵(mian)介(jie)紹(shao)的(de)減(jian)法(fa)合(he)成(cheng)中(zhong)。因(yin)此(ci),對(dui)於(yu)計(ji)算(suan)機(ji)音(yin)樂(le)來(lai)說(shuo),噪(zao)音(yin)是(shi)電(dian)子(zi)音(yin)響(xiang)合(he)成(cheng)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)的(de)聲(sheng)音(yin)資(zi)源(yuan)。
7、白噪聲
所謂白噪聲(White Noise),是指一種聲音信號,(一般是噪音)其(qi)所(suo)有(you)頻(pin)率(lv)的(de)振(zhen)幅(fu)強(qiang)度(du)與(yu)它(ta)的(de)頻(pin)率(lv)高(gao)低(di)相(xiang)對(dui)應(ying)。就(jiu)是(shi)說(shuo),高(gao)頻(pin)振(zhen)幅(fu)相(xiang)對(dui)高(gao),低(di)頻(pin)振(zhen)幅(fu)相(xiang)對(dui)低(di)。白(bai)噪(zao)聲(sheng)有(you)時(shi)也(ye)稱(cheng)作(zuo)白(bai)聲(sheng),辭(ci)源(yuan)上(shang)是(shi)從(cong)光(guang)學(xue)中(zhong)的(de)“白光”(White Light)一詞引申而來。白光是指同時呈現所有光譜的光學現象。
純(chun)粹(cui)的(de)白(bai)噪(zao)聲(sheng)在(zai)現(xian)實(shi)物(wu)理(li)世(shi)界(jie)中(zhong)幾(ji)乎(hu)是(shi)沒(mei)有(you)的(de),它(ta)隻(zhi)能(neng)通(tong)過(guo)白(bai)噪(zao)聲(sheng)發(fa)生(sheng)器(qi)來(lai)產(chan)生(sheng)。由(you)於(yu)白(bai)噪(zao)聲(sheng)豐(feng)富(fu)的(de)頻(pin)譜(pu)和(he)極(ji)大(da)的(de)可(ke)塑(su)空(kong)間(jian),它(ta)一(yi)直(zhi)是(shi)計(ji)算(suan)機(ji)聲(sheng)音(yin)合(he)成(cheng)中(zhong)非(fei)常(chang)有(you)用(yong)的(de)聲(sheng)音(yin)資(zi)源(yuan)。
一個頻率變化在三個八度的白噪聲頻譜。可以看出它的特點是隨著頻率的增高,其振幅能量也在增長。與此相對應的是粉噪聲(Pink Noise),它的振幅不隨著頻率變化,各個八度頻率的振幅能量都是一樣的。
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