מבוא לסינתזה דיגיטלית - חלק ב'

לחלק הראשון של המבוא לסינתזה – לחץ כאן

Modulation

המונח מודולציה(modulation או אפנון בעברית) באלקטרוניקה ובסאונד מתייחס למצב בו כמה אספקטים של סיגנל אחד (ה-carrier) משתנים בהתאם בהתאם לסיגנל השני (the modulator). אפקטים כמו טרמולו וויברטו מושגים באמצעות מודולציה של סיגנל על פיץ’ או ווליום בהתאם, על ידי מחזור של גל בתדר נמוך – כזה שלא מהיר מספיק כדי שייתפס ע”י האוזן האנושית כ’צליל’ – מכאן LFO – Low Frequency Oscillator. כאשר תדר הגל המאפנן עולה על 20 הרץ (ובכך נכנס לתחום השמע האנושי) המודולטור מייצר תדרים בספקטרום של ה-carrier וכאן נכנסת הסינתזה בחזרה לנושא:

אפנון באמצעות עוצמה (קרדיט – האוניברסיטה ע”ש סיימון פרסר)

Amplitude Modulation & Ring Modulation

שני סוגי סינתזה דומים הם AM ו-RM כאשר ההבדל בינהם הוא ש-RM זו מודולציה בין שני גלים ביופולורים (גלים שנעים סביב ציר האפס מערך חיובי לשלילי לסירוגין כמו רוב צורות גלי הקול) ואילו AM זו מודולציה בין סיגנל ביופולרי ליוניפולרי (גל חיובי בין 0 ל1 בלבד).
ה-ring modulation זו פעולת הכפלה של שני גלים ביופולרים, וכאשר מדובר בגלי סינוס מעל 20 הרץ נקבל ספקטרום בעל שני תדרים – תדר אחד יהיה סכום תדרי הגלים והתדר השני יהיה ההפרש ביניהם.
אם ה-carrier וה-modulator הם גלים מורכבים יותר מסינוס אז נקבל ספקטרום המורכב מסכומים והפרשים רבים.שימוש אופייני ב-RM הוא מודולציה של אודיו מוקלט כמו דיבור באמצעות גל סינוס לטובת יצירה של סאונד רובוטי ועתידני. כאמור ההבדל בין RM ל-AM הוא שב-amplitude modulation המודולטור הוא גל יוניפולרי.

השימוש הטריויאלי ביותר ב-AM הוא מעטפות ווליום כאשר המעטפת היא יוניפולרית (ערכים בין 0 ל1), ואילו גל הקול הוא ביופולרי. גם ב-AM כאשר תדירות הגל המאפנן גבוהה מ-20 הרץ יווצרו תדרים נלווים של הסכומים וההפרשים אך ההבדל הוא שתדר הcarrier לא ייעלם ומעבר לכך לא משנה מה יהיה עומק המודולציה תדר ה carrier יהיה גבוהה תמיד בלפחות פי שניים מהתדרים הנלווים.

Frequency modulation) FM)

אם במודולציות AM ו-RM עשינו מודולציה על אמפליטודת ה-carrier אז ב-FM נעשה מודולציה על התדירות שלו. כמות התדרים הנלווים המופקים בשיטה זו גדולה בהרבה מהשיטות הקודמות ועומק המודולציה משפיע על כמות התדרים. כאמור עומק המודולציה משפיע על רוחב הספקטרום ונשלט ע”י אינדקס(עוצמת) המודולציה וככלל ככל שההפרש בין תדרי הcarrier והmodulator גדל גם אינדקס המודולציה גדל וכמות התדרים בספקרום גדלה. בעזרת התלות של רוחב הספקטרום באינדקס המודולציה ניתן להשיג אפקט המאפיין כלים אקוסטים רבים בהם עוצמת הנגינה משפיעה על תגובת התדר של הכלי (כמו למשל כלי מיתר, נשיפה תופים).

FM: השפעת המודולטור(אדום) על תדירות הקרייר(כחול). קרדיט: רבייסומאטיק

 Formant

Formant הוא קבוצה של תדרים הנמצאים ביחס מסוים מעל תדר בסיס בין תדרי האמצע לאמצעיים הגבוהים, בהגבר משמעותי. איזורי פורמנט בספקטרום הם המאפיינים לאופי הסוני של כלי נגינה רבים וגם לדיבור האנושי. הפורמנט הוא למעשה מה שאנחנו משנים כאשר אנחנו מבטאים הברות מסוימות באמצעות שינוי צורת הפה שלנו – וזו הסיבה שנצליח להבין דיבור אם נשמע רק את התדרים הגבוהים שלו, לעומת כזה שנשמע רק את התדרים הנמוכים שלו. שימוש נפוץ ב-Formants נעשה באמצעות בחירת גלי קול בצורות מיוחדות מוכנות מראש באוסילטורים, ובשימוש באפקטים כמו Triple peak filter שמונעים על ידי מעטפת או LFO.

בואו ללמוד הכל על סינתזה – למידע נוסף לחצו כאן