综合使用取样器

年代基于采样的合成是一种音频合成形式,主要涉及使用采样器,无论是硬件还是软件。这种形式的音频合成与其他形式的主要区别在于,它使用采样的声音或乐器,而不是使用锯齿、正方形、三角形等基本波形的振荡器。

回到过去

在20世纪下半叶初,在数字采样被实际使用之前,像Mellotron这样的机器使用模拟磁带板来回放采样的声音。后来,随着20世纪70年代和80年代更强大的采样器的诞生,基于采样的合成思想逐渐发展起来。这种合成形式背后的概念是模仿真实的乐器。这是通过在敲击键盘上的键时回忆这些乐器的实际样本来实现的。

这些采样器较昂贵,然后它们只能提供稀缺的采样率和比特深度,通常导致颗粒状和锯齿声。更不用说它们受到内存费用的限制,因此利用了最短的采样声音。向前移动到近期,计算机能够提供更大的内存和处理速度,因此我们被引入软件采样器,具有更多的编辑可能性。

主要方面

因此,在基于样本的合成中有3个主要问题需要解决:

1.循环

循环延长了音乐键盘播放的采样声音的持续时间。如果音乐家按住一个键,采样器应该“无缝地”扫描整个音符,直到音乐家释放键。此外,这可以通过指定采样声音的开始和结束“循环点”来实现。在对音符的攻击完成后,采样器通过波的活套部分重复读取,直到键被释放。

大多数最新的取样器都提供了寻找潜在循环点的自动方法。其中一种方法是对采样的声音进行音调检测。这意味着基音检测算法在波表中搜索表明基音周期的重复模式。因此,基音周期是一个周期波形的一个周期的时间间隔。一旦估计了基音,采样器就会提出一对回路点,它们与波形中相同数目的基音周期相匹配。这种算法倾向于创建音调不变的平滑循环。

2.距变化

事实上,把声学乐器演奏的每个音符都储存在一个廉价的采样器中是不可能的。这是因为这些采样器只存储每3或4个半音,并通过移动附近存储的音符的音调来获得中间音符。如果你将声音记录到采样器存储器中,并通过播放不同的键来回放,采样器会执行相同的音高转换技术。简单的音高转换的副作用是声音持续时间的增加或减少,取决于按下的键。这里有两种简单的调距方法。



方法1

改变输出DAC的时钟频率会改变采样率。这会改变音高的高低和持续时间。



方法2

采样率转换(在数字域中重新采样信号)将音调移到采样器内部,并允许以恒定的采样率对所有音调进行回放。

3.减少数据

减少存储在采样器中的数据的一种方法是限制采样的分辨率或量化。另一种方法是降低抽样率。这减少了单位时间内存储的样本数量,以压缩音频带宽为代价。此外,一种更复杂的数据简化方法从分析阶段开始。它以数据简化的形式存储声音,以及近似重构声音的控制函数。

附加资源和源文本

http://www.csis.ul.ie/ccmcm/cs4117/synth0.htm


http://courses.cs.washington.edu/courses/cse490s/11au/Readings/SynthesisChapt4a.pdf