JAK TO DZIAŁA ?

Syntezator dźwięku to w najprostszych słowach elektroniczny generator sygnału akustycznego pasma słyszalnego wytwarzający tony o określonej zawartości składowych harmonicznych odpowiedzialnych za barwę brzmienia dźwięku.

W szczegółach natomiast urządzenie takie posiada kilka podstawowych bloków funkcjonalnych umożliwiających odpowiednio „obrobić” sygnał generatora źródłowego.

Podstawowy schemat blokowy syntezatora muzycznego wygląda następująco:
  

VCO - (Voltage Controlled Oscillator) generator sterowany napięciem.

VCF - (Voltage Controlled Filter) filtr sterowany napięciem.

VCA - (Voltage Controlled Amplifier) wzmacniacz sterowany napięciem.

EG-F(A) - (Envelope Generator) generator funkcji ADSR.

LFO - (Low Frequency Oscillator) generator wolnych przebiegów.

Wszystkie główne bloki toru syntezy są sterowane napięciem co oznacza, że ich podstawowe parametry zależą od wartości i kształtu napięciowego sygnału sterującego.

Tak więc generator VCO wytwarza sygnał dźwiękowy o częstotliwości zależnej od wartości napięcia pochodzącego z klawiatury (każdy naciśnięty klawisz "wytwarza" określoną wartość napięcia) oraz innych źródeł napięcia takich jak np. LFO (generator modulujący częstotliwość -FM) pozwalający uzyskać np. efekt "wibrato".
Generator VCO umożliwia generowanie sygnału o różnych kształtach.
Dla celów muzycznych najbardziej przydatne okazały się: sygnał prostokątny (o zmiennym współczynniku wypełnienia impulsu) oraz sygnał piłozębny. Czasami też spotyka się sygnał trójkątny i szpilkowy.

kształt prostokątny

kształt piłozębny

kształt trójkątny

kształt szpilkowaty

Filtr VCF jest najbardziej spektakularną częścią toru syntezy. To on jest odpowiedzialny za barwę a więc za zawartość składowych harmonicznych w sygnale dźwiękowym. Jego najważniejszy parametr jakim jest pasmo przenoszenia zależy od sterującego napięcia wejściowego, którym jest przede wszystkim napięcie z klawiatury ustalające podstawową zawartość harmonicznych dźwięku.
W torze syntezy instrumentów elektronicznych używane  są trzy rodzaje filtrów:

    LP (low pass) - dolnopasmowe,
    BP (band pass) - pasmowe (środkowoprzepustowe),
    HP (high pass) - górnopasmowe.

Rysunek pokazuje sposób przenoszenia częstotliwości wokół punktu odcięcia dla wszystkich trzech rodzajów filtrów.

Nie mniej ważnym parametrem filtra VCF jest jego dobroć Q (rezonans), który odpowiada za "wzmocnienie"  częstotliwości wokół punktu odcięcia.

Wzmacniacz VCA pozwala odpowiednio ukształtować obwiednię trwania dźwięku według funkcji wyzwalanej naciśnięciem klawisza instrumentu. Dzięki niemu od chwili naciśnięcia klawisza głośność dźwięku może "narastać", "opadać", "trwać" i "wybrzmiewać" w ciągu określonego czasu. Funkcja ta wytwarzana jest przez generatr funkcji EG.

Generatory EG (oznaczane także jako ENV czy ADSR) wytwarzają sygnał nazywany często potocznie "ADSR" (skrót od pierwszych liter parametrów: Attack, Decay, Sustain, Release).

gdzie:

A - (attack) czas narastania
D - (decay) czas opadania
S - (sustain) poziom trwania
R - (release) czas wybrzmiewania

Start - moment naciśnięcia klawisza
Stop - moment puszczenia klawisza

Generatory funkcyjne EG przestrajają dodatkowo filtr VCF, wzbogacając i kształtując praktycznie w dowolny sposób brzmienie dźwięku.

Generator LFO wytwarza sygnał o małych częstotliwościach z zakresu od 0,1 do 25 Hz i różnych krztałtach pozwalając modulować (zmieniać) wszystkie podatawowe bloki toru syntezy a więc VCO, VCF i VCA. Najczęściej spotykane kształty generatora LFO to: piła narastająca, piła opadająca, prostokąt, trójkąt, impulsy przypadkowe.

Powyższe informacje są najbardziej elementarnymi, pozwalającymi przybliżyć sposób i zasadę działania elektronicznego syntezatora dźwięku. Nie wyczerpuje to zagadnień związanych z działaniem tych urządzeń. Jeżeli to elementarne ujęcie tematu okaże się niewystarczające a zainteresowanie będzie duże, będę kontynuował.
Zainteresowanych proszę o kontakt na moją skrzynkę e-mail leszekdorski@gmail.com

Leszek D.

(powrót do strony głównej)

(opis MINI ROCK)

(opis 3M)

(napisz do mnie)