[ad_1]
Что такое звуковой осциллятор?
Звуковые осцилляторы чаще всего используются в производстве музыки в качестве тон-генератора и измерительного инструмента. Технически схема генератора преобразует постоянный ток в переменный, что дает непрерывную, повторяющуюся переменную форму волны. Чаще всего они используются для формирования сигналов желаемой частоты в диапазоне от 16 Гц до 20 000 Гц. Низкочастотный генератор или LFO генерирует волны ниже 20 Гц. Электрический ток очень быстро переключается между двумя состояниями, как струна резонирует на гитаре; это создает форму волны, которая может быть усилена и сформирована с помощью различных других аудиопроцессоров. Кроме того, электронные генераторы широко используются во многих отраслях промышленности в качестве инструментов для синхронизации, измерения и калибровки оборудования.
Чаще всего в аналоговых синтезаторах используются генераторы с управлением по напряжению. Генератор, управляемый напряжением, или ГУН, представляет собой генератор, частота которого зависит от управляющего напряжения. Эти генераторы будут производить разную частоту в зависимости от подаваемого управляющего напряжения. Когда нажата клавиша на аналоговом синтезаторе, он посылает определенное напряжение на осциллятор, который генерирует форму волны с соответствующей высотой тона. Если осциллятор настроен правильно, высота звука будет соответствовать ноте нажатой клавиши. Кроме того, синтезаторы обычно предлагают возможность модулировать управляющее напряжение с помощью различных типов сигналов. Например, добавление модуляции к VCO может производить частотную модуляцию, более известную как синтез FM.
Генераторы, управляемые напряжением, имеют три основных параметра — частоту или высоту тона, амплитуду или громкость, форму волны или тон. Синусоидальная волна является основной из всех форм волны; добавляются дополнительные гармоники, чтобы изменить его форму. Четыре основных формы сигнала: синус, квадрат, треугольник и пила. Каждый тип сильно влияет на тональность производимого звука. Синусоидальные волны обычно классифицируются как имеющие плавный звук, а пилообразные — более резкие или жужжащие. Еще одна распространенная форма волны, наблюдаемая на генераторах, — это шум, который чаще всего бывает белого и розового цветов. Белый шум содержит все частоты в равных пропорциях, в то время как розовый шум ослабляет некоторые из более высоких частот.
Цифровые генераторы генерируют сигналы с помощью цифровой обработки сигналов или DSP. Формы сигналов моделируются и воссоздаются в цифровом виде для имитации аналоговых генераторов. Хотя технология моделирования продолжает совершенствоваться, а производители программного обеспечения создают приложения с улучшенным звучанием, большинство энтузиастов синтезатора считают, что звук цифровых осцилляторов уступает аналоговому. Однако гибкость цифровых технологий дает производителям новые возможности для расширения звуковых возможностей.
Формы волны
Осцилляторы могут создавать самые разные формы, но четыре наиболее часто встречающихся в аналоговых синтезаторах — это синус, квадрат, треугольник и пила. Кривая линии сигнала определяет ее форму.
Синусоидальная волна
Синусоидальная волна, возможно, является самым фундаментальным строительным блоком звука. Он считается чистым, потому что к сигналу не добавляются дополнительные гармоники; он состоит только из основной частоты.
Квадратная волна
В дополнение к основной частоте прямоугольная волна включает только нечетные гармоники или гармоники, которые встречаются в целых кратных нечетных числах основной частоты. Прямоугольная волна похожа на своего тезку, квадрат.
Треугольник волна
Волны треугольника похожи на синусоидальную волну, за исключением того, что кривые заменены прямыми краями, которые соединяются, как треугольник. Волны треугольника добавляют нечетные гармоники, которые уменьшаются по мере удаления от основной частоты. Например, основная нота и 3-я гармоника будут самыми громкими, в то время как 5-я и 7-я гармоники будут ниже по уровню, а 11-я и 13-я еще ниже.
Пилообразная волна
Пила названа в честь ее сходства с пилообразным лезвием. В эти волны добавляются как четные, так и нечетные гармоники, в результате чего получается резкий, но чистый тон.
История осциллятора
В конце 1930-х годов звуковые генераторы были далеко не идеальными для современных приложений из-за их сложности, нестабильности и стоимости. Это побудило Уильяма Хьюлетта разработать свой первый продукт для компании Hewlett Packard — генератор переменной частоты модели 200B. Хьюлетт был вдохновлен после посещения семинара в Стэнфордском университете в конце 1930-х годов его профессором Фредериком Э. Терманом по использованию отрицательной обратной связи. Он был так заинтригован, что решил потратить целый семестр на его изучение для своей диссертации, необходимой для получения ученой степени в области инженерного дела.
Основное отличие генератора Хьюлетта заключается в том, что лампа накаливания используется в качестве температурно-зависимого резистора в цепи обратной связи. Лампочка также действовала как автоматическая регулировка усиления, которая поддерживала усиление контура генератора близким к единице, что является ключевым компонентом для достижения наименьшего количества искажений. Благодаря такой конструкции выход можно было регулировать без добавления искажений. Это не только улучшило производительность, но и сделало его более доступным. Модель 200A в то время продавалась за 54,40 доллара, что было существенно меньше, чем у большинства других осцилляторов на рынке, и стоило где-то между 200-600 долларами. Первой крупной продажей, которая запустила всю компанию, была Уолту Диснею, инженеры которого использовали их для тестирования каналов, записывающего оборудования, акустических систем и другого оборудования, необходимого для его новой стереосистемы воспроизведения звука Fantasound, которая использовалась для их революционной классической Fantasia.«Фантазия» была первым коммерческим фильмом, выпущенным в стереофоническом формате.
Генератор Хьюлетта был первым практическим методом генерации аудиосигналов, который использовался для измерения и калибровки в коммуникациях, науке, медицине, аудио и многих других отраслях. До Hewlett 200B не было простого и точного способа получения низкочастотных сигналов.
Статьи по Теме:
Что, черт возьми, такое линейно-фазовый эквалайзер?
Какого хрена 32 бита с плавающей запятой?
Все, что вам нужно знать о реверберации
Какого хрена отсекают аудио?
Феномен «ваши миксы плохо звучат в машине»
[ad_2]