一个用加法合成产生的、具有21个不和谐分音的类似铃铛的声音
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加法合成 (英语:Additive synthesis)是一种用叠加在一起的正弦波 合成音色的声音合成 方法。
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从傅里叶分析 的角度上来看,乐器的音色均可被分解为一系列和谐或不和谐的分音 。加法合成利用了这一点,使用具有不同频率 与振幅 的正弦波重现这些分音。各分音的响度可以用开始-衰减-保持-释放(英语:ADSR)包络 或低频振荡 动态控制。
最直接的加法合成即将几个正弦波叠加在一起。也有采用预计算的波表 或逆快速傅里叶变换 的实现方式。
在日常生活中听到的声音不是以单一频率为特征的。相反,它们由一系列频率 与振幅 不同的纯音 (即分音 )构成。无论原本的声音是否是钢琴声之类的乐音 ,只要将这些分音组合在一起,即可还原出原本的声音。这些分音的频率与振幅随时间的动态变化即所谓的音色 。从整体声音信号提取出分音的特征的技术被称为傅里叶分析 。傅里叶分析得出的数据叫做原始声音信号的傅里叶级数 。
对单个音符来说,它含有的分音中最低的频率被称为基本频率 。简单起见,即使常见乐器演奏出的单个音符中还包含许多其他频率,音符也往往被定义为其基频(例如“中央C 是261.6赫兹 ”)[3] 。基频以外的频率叫做泛音 或者谐波 [4] 。换言之,基频定义音符的音调,而泛音定义音符的音色。人类之所以能区分钢琴和小提琴的声音,就是因为它们演奏出的同一音符的泛音不同。即使是同种乐器,不同的乐器个体间也会存在细微的音色差异。
加法合成旨在利用声音的这种特性来从头开始构造音色。只要将不同频率与振幅的纯音(即正弦波 )加到一起,就可以精确地定义出想要创造出的声音的音色。
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实现方式 [ 编辑 ]
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加法分析与重新合成 [ 编辑 ]
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离散时间公式 [ 编辑 ]
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另请参阅 [ 编辑 ]
参考资料 [ 编辑 ]