Имеют ли разные синтезаторы разные тембры и/или производят разные гармоники для одной и той же заданной формы волны?

Все основные синтезаторы могут воспроизводить основные формы волны: пилообразную, квадратную, треугольную и иногда синусоидальную. Каждый ли синтезатор «вводит» свой собственный характер в форму волны? Все пилы одинаковые или могут быть отличия?

Например:

  • Может ли нефильтрованный треугольный сигнал синтезатора x звучать иначе, чем нефильтрованный треугольный сигнал синтезатора y?
  • Может ли быть разница в гармоническом содержании одной и той же формы волны при воспроизведении разными синтезаторами?
  • Разницу можно услышать?
Я бы предпочел, чтобы синус был наиболее распространенным, поскольку другие являются функциями синусоидальной волны с использованием Фурье... en.wikipedia.org/wiki/Square_wave
Я заинтригован вопросом и принятым ответом. Но я хочу узнать у вас, что вы имели в виду под «все ли зубья пилы одинаковы»? То есть, что в вашем представлении представляет собой зуб пилы?

Ответы (4)

Они не идентичны. Различия тонкие, но часто слышимые. Различные реализации как осцилляторов, так и конкретных волновых форм дадут несколько разные тембры. Остальная часть пути прохождения сигнала также играет роль, например, перегрузка усилителей и фильтры, добавляющие характер (некоторые фильтры нельзя полностью обойти, даже если ручка полностью открыта!).

Вот несколько примеров пилообразных сигналов от различных программных синтезаторов с полностью открытыми или обойденными фильтрами, когда это возможно, и с настолько чистым путем, насколько позволяет синтезатор.

Артурия Минимуг:

Артурия Минимуг Пилообразный

Ни Абсент:

Абсент Пилообразный

GForce Минимонста:

Минимонста Пилообразный

Элемент волн:

Элемент Пилообразный

LennarDigital Sylenth1:

Сайлент Пилозуб

Все они разные. Arturia Minimoog и Minimonsta называют себя «вирусными аналогами» и, похоже, используют пилообразные инструменты, подобные тем, что мы находим в аналоговых синтезаторах. Согласно этой статье , зубья пилы Minimonsta почти идентичны зубьям Minimoog Voyager . Waves Element — еще один виртуальный аналоговый синтезатор, но у него другая и странная пилообразная форма, вероятно, смоделированная на базе другого аналогового синтезатора.

Очень хорошо! Просто чтобы быть привередливым, «в цифровом мире более распространены «идеальные» формы волны» — как говорит мой приятель, «мир аналоговый». Вы можете создать любую цифровую последовательность, но она сэмплируется как во временной области, так и по амплитуде, и в какой-то момент вам нужно преобразовать ее в аналоговую, прежде чем она попадет в громкоговорители. :-)
Вам придется погрузиться в область скоростей нарастания и т. д., чтобы описать «почему», но это больше относится к электронике, чем к «звуку». В звуке нам позволено любить его, потому что он звучит красиво, а не потому, что волна математически идеальна... и математически идеальные волны звучат неинтересно. [+1 за вопросы и ответы, кстати]
Это интересно, но, глядя на фотографии, я подумал, что только один продукт правильно воспроизвел пилообразную волну. Это тот случай, когда продавец называет их пилообразными или я что-то не так понял?
Это интересно. Я интерпретировал вопрос следующим образом: если одинаковые волны излучаются разными синтезаторами, будут ли они звучать по-разному. Теоретически ответ на этот вопрос должен быть отрицательным или иметь незначительные различия. Но опять же, я не очень понял
Это именно то, что он говорит

Пилообразные, треугольные, синусоидальные и прямоугольные волны, а также импульсные волны любого конкретного рабочего цикла — все они имеют точные математические определения, поэтому «идеальный» генератор для любого из них должен давать эквивалентные результаты. На практике пилообразные, пульсовые и прямоугольные волны не могут быть воспроизведены совершенно идеально, потому что они предполагают мгновенный «скачок»; по этой причине многие генераторы могут заменить «вертикальные» фронты линейным изменением, длительность которого составляет часть длины волны. Можно было бы математически определить волну с двойным наклоном или трапециевидную волну (пилообразную или прямоугольную/импульсную волну с наклонными вертикальными краями) с определенным временем нарастания или спада, но такая «пила» становится семейством волн, которые отличается углом более крутого склона.

Кроме того, некоторые генераторы «пилообразных» волн не используют линейные наклоны, а вместо этого используют наклоны «акульих зубов», генерируемые цепями резистор-конденсатор; они могут быть охарактеризованы отношением минимального уклона к максимальному уклону на пологой стороне пандуса, а также уклоном на крутой стороне. Я не уверен, какую схему использует минимонста.

@JCPedroza: любое устройство, которое пытается вывести «идеально» острый край, в конечном итоге будет вносить искажения, на которые, вероятно, будут влиять такие вещи, как рабочая температура, импеданс нагрузки и т. д. Я не уверен, в какой степени аналоговый синтезаторы, предназначенные для музыкального использования, стараются сделать края с одинаковым наклоном для всех частот или в какой степени они пытаются сделать наклон пропорциональным частоте, поскольку оба подхода создают проблемы при проектировании. Кстати, я неправильно истолковал предыдущий пост, указав, что эти следы исходят от аналоговых синтезаторов; они кажутся любопытными, как волны...
...из программных синтезаторов. В моем собственном опыте программного синтеза примерно в 1990 году я обнаружил, что идеальные пилообразные и прямоугольные волны, как правило, имеют нежелательные эффекты наложения на частотах, близких к Найквисту, но даже простое линейное сглаживание помогает значительно уменьшить это.

Большинство аналоговых ГУН генерируют почти идеальные математические формы сигналов (почти из-за незначительных нестабильностей/шума, но обычно ниже -60 дБ). Но вы не семплируете VCO, на пути сигнала много элементов. Например, фильтры верхних частот, используемые для подавления постоянного тока, обычно после VCO, микшера, фильтра. То, что вы видите, это просто «идеальная пилообразная» фильтрация верхних частот. Вы можете попробовать это в любом звуковом редакторе, просто получите пилообразную волну и примените, например, фильтр верхних частот 6 дБ на частоте 3-30 Гц.

Для большинства аналоговых синтезаторов и виртуальных аналоговых синтезаторов, воспроизводящих предыдущий, форма волны не идеальна, иногда волна не похожа на то, что мы думаем о названии формы. Потому что то, как они формируют волну, не является идеальной математической формулой.

Первые волны, показанные JCPedroza, используют репликацию аналогового генератора на основе разряда конденсатора, связанного с альтернативным входным сигналом 0 В / + XV (квадрат или прямоугольник). Сигнал может быть асимметричным (прямоугольный сигнал PW), как и в случае с этой пилообразной волной, есть только одна фаза заряда или разряда (например, 99% PW).

сигнатуры этого: кривые разряда/заряда конденсатора.

если конденсатор недостаточно быстро заряжается/разряжается, происходит смещение, когда входной сигнал переключает напряжение. Вы можете увидеть последнюю вещь с изображением артурии по краям.

с помощью этой системы, играя со скоростью заряда/разряда и PW, вы можете создавать широкий диапазон сигналов.