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)
前(qian)麵(mian)已(yi)經(jing)對(dui)正(zheng)弦(xian)波(bo)作(zuo)了(le)一(yi)般(ban)的(de)介(jie)紹(shao)。需(xu)要(yao)進(jin)一(yi)步(bu)說(shuo)明(ming)的(de)是(shi),正(zheng)弦(xian)音(yin)是(shi)最(zui)純(chun)的(de)音(yin)響(xiang),它(ta)隻(zhi)由(you)一(yi)個(ge)力(li)度(du)水(shui)平(ping)均(jun)勻(yun)的(de)單(dan)一(yi)頻(pin)率(lv)構(gou)成(cheng),即(ji)隻(zhi)有(you)一(yi)個(ge)基(ji)頻(pin),也(ye)就(jiu)是(shi)它(ta)自(zi)已(yi)本(ben)身(shen),而(er)沒(mei)有(you)其(qi)他(ta)泛(fan)音(yin)。之(zhi)所(suo)以(yi)稱(cheng)作(zuo)“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)
jiangfangbozaishiyushangbianhuazhengfujichangducongerdailaipinpudebianhua,jiuxingchenglemaichongbo。maichongboyufangbobijiaojiejin,douyongyoufengfudefanyin,yinciyouxiejiaokeshujiangliangzheshiweiyilei。maichongbodezuidatedianshihuisuizheshiyubianhuayusuoshedingdecanshulaibianhuatiaozhengfanyinshu,fanyindeduoshaoqujueyumaichongboxingzhuangdebianhua。
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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