
電子樂器的分類
發布日期:2018-12-17 瀏覽量:1593次根據合成器所處理的信號和實現的電路,可以把合成器分為模擬合成器和數字合成器。
1)模擬合成器 模擬電子合成器的發聲原理是由振蕩器作為發聲單元,濾波器,放大器和包絡發生器作為控制單元,通過電壓控制電路的調制放大和疊加,從而生成樂音。
在聲音合成過程中,振蕩器可以產生各種簡單的波形(如正弦波、三角波、鋸齒波等)和一些復雜的波形(如噪聲等),振蕩器的振速可以控制音高,放大電路控制音強,而調制濾波和疊加電路來控制音色,而音長是由觸發電路來控制的。獲得聲音響度隨時間變化的主要工具是包絡發生器,這是一種能夠按照時間的變化改變輸出值的電子模塊,在物理上用振幅包絡(Amplitude Envelope)來表示聲音響度隨時間變化的模式,它反映在二維坐標系上是一條曲線,如圖5-23所示,根據聲音演奏的過程及包絡對不同音色的影響,一般將振幅包絡曲線分為四個階段,即常說的A、D、S、R個階段,其中:
A——觸發(建立)階段(Attack)。表示演奏動作開始,聲音從發出后逐漸增大,直至到達最大值這一過程所需要的時間。
D——衰減階段(Decay)。表示演奏動作進行中,聲音達到最大值以后向下衰減的過程所需要的時間。
S——保持(延留)階段(Sustain)。表示演奏動作進行中,聲音保持在一定響度基本不變的過程,這個過程的時間長短由演奏動作持續的時間決定。
R——釋放階段(Release)。表示演奏動作結束,聲音從保持音量衰減到零這一過程所需要的時間。
2)數字合成器 隨著集成電路數字處理技術的發展,出現了數字式電子合成器(簡稱數字合成器),其內部的主要部件是大規模集成電路,能夠直接生產用于發聲和控制的數字信號,并將數字信號通過D/A轉換器變成可聞的模擬信號。20世紀70年代后期,采樣合成器出現,這種設備可以將聲音轉換為數字信號并存儲在芯片中,通過鍵盤,存儲的聲音可以發出不同的音高,由此模擬出所有的音響,數字合成器的合成方法主要有兩種,即FM合成和波表合成,另外還有很多其他的合成方法。如振幅調制合成、環形調制合成、物理建模合成等。
(1)FM(Frequency Modulation)合成。FM合成技術是20世紀80年代美國斯坦福大學John Chowning發明的一種產生樂音的新方法,稱為數字式頻率調制合成法,簡稱FM合成方法,斯坦福大學得到了發明專利,并且把專利權授給YAMAHA公司,該公司把這種技術做在集成電路芯片里,生產了風靡一時的YAMAHA DX7數字合成器。
FM合成器方法原理如圖5-25所示,合成器內部由五個基本的模塊組成,即調制振蕩器,載波振蕩器,聲音包絡發生器,數字運算器和D/A轉換器,FM合成的具體原理是將調制器的輸入信號與載波器的頻率參數相加,使調制器能夠對載波器的頻率進行調制,從而產生不同的聲音。
(2)波表(Wave Table)合成。波表合成也是一種數字合成方法,其最大的特點就是生源信號不是由合成器內部的振蕩器產生的,而是通過脈沖數碼調制(PCM)技術對模擬聲源進行采樣(Sample)而獲得的。波表合成的過程是,首先對真實的自然音源錄音,取出信號當中的一個或多個周期的波形,并確定每一個周期的起點和終點,然后將其變為聲音合成系統能夠識別的數字信號,再把波形樣本和相應的合成系統寫入合成器的存儲器當中,這就是所謂的“波表”,當需要合成某種聲音的時候,就根據波表將波形樣本調入合成器的合成芯片當中,再根據合成系數進行一定的處理,就可以聽到聲音了,經過合成處理以后,再還原為可聞的模擬信號,由于波表合成的聲源樣本來至于真實的自然聲響,因此這種合成方法在模擬自然聲音的時候顯得特別真實,其逼真性是其他聲音合成法難以比擬的。
(3)波表合成的關鍵因素有兩個,一個是音色樣本的質量,另一個是合成器對音色樣本的處理能力,音色樣本的質量主要由樣本存儲能力的大小決定,對音色樣本的處理都是通過內部的合成芯片來完成的,因此其處理能力主要取決于合成芯片的質量。
比較電子樂器和電聲樂器的聲學系統可以發現,二者在擴聲和放聲系統上基本一致,只是在發聲源和音調調控方式上有根本區別,即電子樂器的聲源系統和調控系統都是由電子線路構成的,而電聲樂器則是由常規的聲學材料與電子線路混合而成的。
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