Субтрактивный синтез

Cубтрактивный синтез (Subtractive Synthesis) — это метод синтеза, основанный на вычитании элементов друг из друга. В синтезаторах определяющим элементом субтрактивного синтеза является наличие фильтров. Фильтр «вырезает» часть спектра из звука, формируя нужную тембральную окраску.

Субтрактивный синтез часто называют «аналогово-субтрактивным», отдавая дань прародителям всех синтезаторов — аналоговым инструментам.

Основные виды фильтров

  • HPF — пропускающий фильтр высоких частот (он же — обрезной фильтр низких частот) — вырезает из спектра низкочастотную составляющую (ниже частоты среза, см. подробнее ниже), делая звук более «тонким», «высоким»...
  • LPF — пропускающий фильтр низких частот (или обрезной фильтр высоких частот) — вырезает верхние частоты, субъективно смягчает звук, делает его «темнее» и глубже.
  • BPF — полосовой пропускающий фильтр — пропускает частоты определенного диапазона, вырезая весь остальной спектр.
  • Notch-filter — полосовой вырезающий фильтр (режекторный, заграждающий фильтр) — вырезает определенную полосу из спектра, оставляя нетронутыми нижне- и верхнечастотную составляющие.
  • Comb-filter — гребенчатый фильтр (решётчатый фильтр) — тип фильтра, вырезающий ряд частот спектра и пропускающий частоты, находящиеся между ними. При прохождении сигнала через гребенчатый фильтр к нему добавляется он сам с какой-то задержкой, в результате чего получается фазовая компенсация. Его спектр имеет вид гребня, отсюда он и получил своё название.

Параметры фильтров

Основные характеристики фильтра — частота среза (cutoff frequency) и резонанс (resonance). Если фильтр обладает «резонансом» — он называется резонантным (иногда резонансным), если нет — нерезонантным. Частотой среза называется частота, выше или ниже которой начинается действие фильтра. Фунция резонанса заключается в увеличении уровня сигнала на частоте среза. При использовании резонанса звук становится более резким, жестким и агрессивным.

Фильтры также можно различать по добротности, которая применительно к синтезаторам обычно выражается значениями количества децибел на октаву. Чаще всего синтезаторы оснащаются 12-децибельными (2-pole) или 24дб (4-pole), реже можно встретить 36дб (6-pole) или 48дб (8-pole). Например, 12-децибельный обрезной фильтр высоких частот обрезает все частоты выше указанной частоты среза таким образом, что частота выше на октаву будет звучать на 12дб тише заданной.

Дополнительная информация

Для более полного понимания процесса необходимо усвоить также следующее:

  • Повышение высоты тона на октаву обзначает увеличение частоты этого сигнала в два раза. Например, нота ля первой октавы звучит на частоте 440 герц, соответственно — ля второй октавы соответствует частоте 880 герц.
  • Изменение мощности звука на 3дб означает приращение мощности в два раза. Соответственно, если децибелы суммируются — мощность умножается. Например, если один сигнал звучит на уровне на 12дб ниже второго, то мощность его звука меньше в 16 раз.

12дб = 3дб + 3дб + 3дб + 3дб = 2 х 2 х 2 х 2 = 16

  • Что же касается субъективного восприятия звука — оно скорее связано с напряжением, потому используется другое отношение. Увеличение напряжения (субъективного восприятия уровня звука) в два раза соответствует измению в децибелах на 6. То есть, 12-децибельный фильтр обеспечивает понижение субъективного восприятия уровня сигнала в 4 раза через октаву от частоты среза фильтра.

12дб = 6дб + 6дб = 2 х 2 = 4

 

24.04.2009
Алексей Данилов
При перепечатывании ссылка на источник обязательна
© SynthMusic

Похожие статьи