Синтез на основе образцов - Sample-based synthesis
 | Эта статья не цитировать любой источники. (Декабрь 2009 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) |
Синтез на основе образцов это форма аудиосинтеза, которую можно противопоставить субтрактивный синтез или же аддитивный синтез. Принципиальное отличие от синтеза на основе выборки состоит в том, что исходные формы волны отобранный звуки или инструменты вместо основных сигналов, таких как синус и видел волны используется в других видах синтеза.
История
Перед цифровая запись стали практичными, такие инструменты, как Welte Лихттоноргель (1930-е годы), фоноген (1950-е) и Меллотрон (1960-е) б / у аналог оптические диски или аналоговые кассетные деки для воспроизведения звуковых сэмплов.
Когда был впервые разработан синтез на основе образцов,[когда? ][ВОЗ? ] самые доступные бытовые синтезаторы[требуется разъяснение ] не мог записывать произвольные образцы, а вместо этого формировал тембры путем объединения предварительно записанных сэмплов из ПЗУ[нужна цитата ] перед маршрутизацией результата через аналог или же цифровой фильтры. Эти синтезаторы и их более сложные потомки часто называют РОМплеры.
Инструменты на основе выборки использовались с Компьютерная музыка Мелодиан, то Fairlight CMI и NED Синклавир. Эти инструменты намного опережали свое время и, соответственно, были дорогими. Первая запись с использованием синтезатора сэмплирования была "Путешествие Стиви Уандера по "Тайной жизни растений" " (1979)[нужна цитата ] который использовал Компьютерная музыка Мелодиан создавать сложные мелодии и ритмы[нужна цитата ] из звуков природы. Первой записанной Чудо мелодией была "The First Garden", где он использовал отрывок птичьего щебета в качестве основного звука в песне. Более доступным[термин павлин ] синтезаторы на основе семплов, доступные для широких масс с появлением Ensoniq Mirage (1984), Роланд Д-50 (1987) и Корг М1 (1988), появившиеся в конце восьмидесятых годов. M1 также представил[нужна цитата ] в музыкальная рабочая станция концепция.
Концепция превратилась в звуковые карты для мультимедийный ПК под такими именами, как карточка волновой таблицы или же дочерняя плата волнового стола.[нужна цитата ] (Видеть Синтез волновой таблицы # Фон )
Преимущества синтеза на основе образцов
Основное преимущество семплового синтеза перед другими методами цифрового синтеза, такими как синтез физического моделирования или аддитивный синтез заключается в том, что требования к мощности обработки намного ниже. Это связано с тем, что большинство нюансов звуковых моделей содержится в предварительно записанных сэмплах, а не рассчитывается в реальном времени.
В отличие от аналоговых синтезаторов, схему не нужно дублировать, чтобы можно было воспроизводить больше голосов одновременно. Следовательно полифония машин на основе образцов, как правило, намного выше. Однако недостатком является то, что для включения большего количества деталей может потребоваться одновременное воспроизведение нескольких сэмплов (труба может включать шум дыхания, рычание и циклическую звуковую волну, используемую для непрерывного воспроизведения). Это снова уменьшает полифонию, поскольку синтезаторы на основе семплов оценивают свою полифонию на основе количества мультисэмплов, которые могут воспроизводиться одновременно.
Мультисэмплинг
Способность синтезатора на основе сэмплов воспроизводить нюансы естественных инструментов в первую очередь определяется его библиотекой сэмплов. В первые дни синтеза на основе образцов память компьютера было дорого, а образцы должны были быть как можно короче и меньше. Это было достигнуто зацикливание часть образца (часто одиночная волна), а затем с помощью объема огибающая кривая чтобы звук исчез. Усилительный каскад переводит ключевую скорость в прирост так что более тяжелая игра переводится в более громкое воспроизведение. В некоторых случаях скорость нажатия клавиш также модулирует время атаки инструмента, что приводит к более быстрой атаке на громкие звуки.
По мере удешевления памяти появилась возможность использовать мультисэмплинг; вместо одной записи инструмента, который воспроизводится быстрее или медленнее для воспроизведения других высот, исходный инструмент мог бы семплироваться через равные промежутки времени для покрытия областей нескольких смежных нот (раскол) или для каждой ноты. Это обеспечивает более естественный переход от низшего к высшему. регистры; низкие ноты не кажутся скучными, а высокие - неестественно яркими. Также можно семплировать одну и ту же ноту с несколькими разными уровнями интенсивности, что отражает тот факт, что громкость и тембр меняются в зависимости от стиля игры. Например, при сэмплировании фортепиано можно сделать 3 сэмпла на клавишу; мягкий, средний и сильный. Любой возможный промежуточный объем может быть получен путем усиления и смешивания образцов.
Для моделей инструментов, таких как Родосское фортепиано, эта мультисэмплинг очень важна. Тембр Rhodes резко меняется слева направо на клавиатуре и сильно варьируется в зависимости от силы удара по клавише. Нижние регистры лаять, в то время как более высокий диапазон имеет более звонкий звук. Кора будет более отчетливой, если по клавишам ударить с силой. Поэтому для того, чтобы модель была достаточно выразительной, необходимо сделать мультисэмплы как по высоте, так и по силе игры.
Синтезаторы семплирования
Более гибкий дизайн синтеза на основе семплов, позволяющий пользователю записывать волны произвольной формы для формирования основного тембра звука, называется пробоотборник. Ранние пробоотборники были очень дорогими и обычно имели низкую частота дискретизации и битовая глубина, что приводит к зернистости и псевдоним звук. Однако с конца 1980-х годов семплеры имеют характеристики не хуже Компакт-диски. К концу 1990-х годов резкое увеличение скорости процессора компьютеров позволило широко разрабатывать программные синтезаторы и программные семплеры. Огромная емкость памяти современных компьютеров идеально подходит для синтеза на основе сэмплов, и поэтому многие сэмплеры перешли на программные реализации или были заменены новыми программными сэмплерами.