Pràctica 3: Síntesis por modulación

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1 Pràctica 3: Síntesis por modulación Emilia Gómez 9 d octubre de 2009 Índex 1 Objetivos de la práctica 1 2 Modulación en anillo: RM 1 3 Modulación de amplitud: AM 2 4 Modulación de frecuencia: FM Síntesis FM simple Síntesis FM con índice de modulación variable Síntesis de sonidos instrumentales Síntesis FM y móviles Objetivos de la práctica El objetivo de la práctica es generar en Reaktor diversos módulos para realizar síntesis por modulación. 2 Modulación en anillo: RM Implementar un patch que simule el diagrama de bloques de la figura 1. Los controles que definiremos serán la frecuencia moduladora (Modulating Frequency) del oscilador modulador OSC MOD, y la frecuencia portadora (Carrier Frequency) del oscilador portadora OSC CAR. 1. Comenta las características del sonido generado: Es armónico? Es inármonico? Es de carácter ruidoso? 2. Comprueba que para f M pequeña, obtenemos el efecto de un tremolo. Visualiza el trémolo con la ayuda de un osciloscopio. 3. Fija las frecuencias para el ejemplo visto en teoría: f C = 1000 Hz correspondiente a una nota entre B6 (C7) y f M = 400 Hz, correspondiente a una nota entre G5 y G#5. Comprobar que el resultado de la modulación coincide con lo que hemos visto en teoría, es decir, aparecen dos componentes a f C f M y f C + f M. Cuántas notas se escuchan? Qué notas se escuchan como resultado de la modulación en anillo? (600 Hz es 1

2 Figura 1: Modulación en anillo aproximadamente un D6, 1400 Hz es aproximadamente un F7). Utilizar RTSect para visualizar el espectro resultante. 4. Reemplaza una de las sinusoides por tu propia voz. Puedes explicar qué le está pasando a tu voz? 3 Modulación de amplitud: AM Implementa un instrumento que realice una modulación de amplitud. Para ello utilizaremos el esquema de la figura 1, añadiendo una componente constante a la salida del oscilador modulador OSC MOD. Añadiremos a los controles ya existentes, un control A M, correspondiente a la amplitud del oscilador OSC MOD. Esta amplitud controlará la energía de las bandas laterales (igual a AM 2 ). 1. Comprueba nuevamente que para f M pequeña, obtenemos el efecto de un tremolo. Visualiza el trémolo con la ayuda de un osciloscopio en SyncModular. 2. Escucha y comenta el efecto que tiene variar el control A M desde 0 a 1. Utilizar RTSect para visualizar el espectro resultante. Qué frecuencias aparecen en el espectro? 2 emilia.gomez@esmuc.cat

3 3. Comenta las características del sonido generado: Es armónico? Es inarmónico? Es de carácter ruidoso? Comenta las posibles diferencias con la modulación en anillo. 4. Fija las frecuencias para el ejemplo visto en teoría: f C = 1000 Hz correspondiente a una nota entre B6-C7 y f M = 400 Hz, correspondiente a una nota entre G5 y G#5. Comprobar que el resultado de la modulación coincide con lo que hemos visto en teoría, es decir, aparecen dos componentes a f C f M y f C + f M, además de en la frecuencia portadora f C. Cuántas notas se escuchan? Qué notas se escuchan como resultado de la modulación en anillo? (600 Hz es aproximadamente un D6, 1400 Hz es aproximadamente un F7). Utilizar RTSect para visualizar el espectro resultante. 4 Modulación de frecuencia: FM 4.1 Síntesis FM simple 1. Implementar un instrumento FM que aparece en la figura 2. Figura 2: Diagrama de síntesis FM 3 emilia.gomez@esmuc.cat

4 2. Fija las frecuencias para el ejemplo que tienes en los apuntes de teoría: C=800 Hz, M=200 Hz. Fija A M = 300 y A C = 1. Comenta las características del sonido generado y observa el espectro de la señal con RTSect. También observa, mediante un osciloscopio, cómo varía la señal en dominio temporal, y coméntalo. 3. Fija las frecuencias para el ejemplo que tienes en los apuntes de teoría: C=800 Hz, M=210 Hz. Fija A M = 300 y A C = 1. Comenta las características del sonido generado y observa el espectro de la señal con RTSect. También puedes observar, mediante un osciloscopio, cómo varía la señal en dominio temporal. 4. Comenta las características tímbricas del sonido generado. 4.2 Síntesis FM con índice de modulación variable A continuación, implementa un instrumento FM con índice de modulación variable, aplicando la fórmula siguiente (figura 3): Y = A M sin[ω C t + I sin(ω M t)] = A M sin[2 π (C t + I 2 π sin(2 π M t))] (1) Esta implementación te permitirá controlar la síntesis FM a través de tres parámetros pertinentes: La frecuencia portadora (Carrier frequency en la figura) La relación C:M, relación de frecuencias portadora y moduladora (puedes también controlar una de las dos frecuencias) El índice de modulación I 1. Comenta qué características tímbricas aparecen al variar cada uno de estos parámetros, así como qué varía en el espectro. Puedes visualizar el espectro resultante con RTSpec. 2. Comprueba que para frecuencias de modulación pequeñas, el resultado es un vibrato. 4.3 Síntesis de sonidos instrumentales Por ultimo, crear un patch SyncModular basado en el diagrama de bloques de John Chowning para un clarinete FM que podemos enconrar en el libro Computer Music, Synthesis, Composition, Performance, Dodge and Jerse pp Este patch deberá producir un sonido de clarinete cuando se active con un trigger. Utilizaremos los datos correspondientes para las envolventes de frecuencia. Los generadores de función del diagrama muestran la duración como 1/DU R. Esto se utiliza como período de la tabla de onda en la función, que sólo se lee una vez. Para generar dichas funciones utilizarás una envolvente ENV, en la que DUR será la duración de dicha envolvente. Experimenta para diferentes valores de la duración, así como de los parámetros IMIN y IMAX (mínimo y máximo índice de modulación). Los parámetros para generar un sonido de clarinete son los siguientes: 4 emilia.gomez@esmuc.cat

5 DUR=0.5 segundos C=900 M=600 (por tanto C:M es 3:2) IMIN = 2 IMAX = 4 La frecuencia fundamental producida por este instrumento será C/3 (300 Hz si utilizamos los valores anteriores). Las frecuencias que aparecerán serán: C-M (300), C (900), C+M (1500), C+2M (2100). Hay que notar que, como el denominador de la relación C:M es 2, el tono resultante no contendrá armónicos impares (2 f, 4 f, 6 f, etc), lo cual es una característica del clarinete. Opcional: 1. Intenta añadir un vibrato al sonido del clarinete para producir un tono más rico. Experimenta con variaciones aleatorias del vibrato para hacerlo más realista. 2. Cuando termines, puedes crear un segundo patch que implemente la síntesis de viento metal de Chowning: DUR=0.6 segundos C=440 M=440 (por tanto C:M es 1:1) IMIN = 0 IMAX = Síntesis FM y móviles La síntesis FM se utiliza mucho para generar tonos de móviles, dado que esta técnica tiene un bajo coste computacional y amplias posibilidades sonoras. Genera un tono de móviles utilizando FM con el Reaktor. 5 Documentación a entregar Patches de Reaktor. Ejemplos sonoros de los diferentes apartados. Breve comentario sobre su realización, respuestas a las cuestiones formuladas, problemas encontrados, etc. 5 emilia.gomez@esmuc.cat

6 Figura 3: Modulación FM con índice de modulación variable 6 emilia.gomez@esmuc.cat

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