Субтрактивный метод синтеза

Субтрактивный метод (от англ. subtract — вычитать) буквально можно перевести как «вычитательный метод». Принцип работы данного метода сводится к тому, что новый тембр получается путём изменения (вычитания) составляющих в спектре первоначального колебания. Проистечение данного процесса можно условно разделить на два этапа. Во-первых, формируются основные колебания. Основное требование к первоначальному колебанию заключается в том, чтобы изначально оно (колебание) имело как можно более насыщенный тембр. Другими словами, множество спектральных составляющих. Например, тембр синусоидальной волны прост и невыразителен, а спектр, скажем, пилообразной волны, уже более яркий.

На втором этапе с помощью частотных фильтров из первоначального колебания выделяют частотные составляющие, соответствующие имитируемому инструменту. Основными инструментами синтеза при этом методе служат управляемые фильтры: резонансный (полосовой) — с измененяемым положением (основной частотой срабатывания) и шириной полосы пропускания (band) и фильтр нижних частот (ФНЧ) — с изменяемой частотой среза (cutoff).

В чем преимущество субтрактивного метода синтеза? Прежде всего это крайне простая реализации в широком диапазоне синтезируемых звуков.

А недостаток? В процессе синтеза звуков со сложным спектром приходится использовать большое количество фильтров. Как правило, и аддитивный, и субтрактивный методы мирно уживаются рядом и дополняют друг друга.

FM — синтез

FM-синтез относится к самым современным достижениям в области синтеза звука. Чтобы привести FM-синтез в действие, необходимы микропроцессоры, превосходящие по мощности те, что требуются при субтрактивном или аддитивном методах. Разнообразные соединения таких генераторов, а также последующее сложение их выходных сигналов сделали возможным получение огромного количества новых «электронных» звуков.

Такой метод синтеза получил название FM–аддитивный синтез. Суть метода заключается в частотной модуляции (Frequency Modulation). Научное определение звучит примерно так: «изменение частоты сигнала по закону некоторого управляющего напряжения».

При FM-синтезе звук с необходимым тембром производится на основе нескольких генераторов звуковых частот при их взаимной модуляции. Сначала отсутствие фильтров на некоторых популярных моделях озадачило пользователей FM-синтезаторов. Дело в том, что необходимости в таких фильтрах с технической точки зрения не было. Звуки создавались посредством генераторов, огибающих конкретного оператора для контроля высоты тона и амплитуды. Профессиональное программирование позволяло извлечь из машины множество эффектов, которые удавалось получить из субтрактивного инструмента. Благодаря этому синтезаторщик в итоге имел нужный результат: в таких вопросах главное — опыт.

Ранее совмещение генераторов огибающей с FM-синтезаторами влекло за собой непонимание. Что же касается современных FM-музыкантов, то некоторым из них удалось совместить элементы FM и субтрактивного синтеза. В результате появились сложные тембры с возможностью формирования звука с помощью наших любимых фильтров.