Pràctica 3: Síntesis aditiva

Transcripción

1 Pràctica 3: Síntesis aditiva Emilia Gómez 30 de setembre de 2009 Índex 1 Introducción 1 2 Descripción del Instrumento 1 3 Implementación Bloque generador de parcial Instrumento con síntesis aditiva Sintetizador aditivo Objetivos de la práctica En esta práctica generaremos un instrumento que utiliza síntesis aditiva. Para ello utilizaremos combinaciones de las sinusoides básicas: x(t) = A cos(2 π f t + φ) Y sintetizaremos los distintos armónicos de un espectro. También se introduce la utilización de la modulación de amplitud, al tener un oscilador (sinusoide) cuya amplitud está controlada por una función (envolvente). Podremos elejir entre sintetizar dos timbres distintos: un sonido de campana no armónico o un sonido de órgano hammond. 2 Opción A: Sonido de campana 2.1 Descripción del timbre En éste ejercicio generaremos un sonido de campana mediante síntesis aditiva. El compositor Jean Claude Risset ha empleado la síntesis aditiva en gran número de trabajos. En esta práctica trabajaremos con un diseño de sonido de campana propuesto en su Computer Sound Catalog. Las tres principales características que contribuyen a que el sonido se asemeje al de una campana son las siguientes: 1. Los parciales no son armónicos entre sí (es decir, sus frecuencias no son múltiplos enteros de la frecuencia fundamental). 1

2 2. El tiempo de decaimiento (amortiguación) de los parciales es, a grandes rasgos, inversamente proporcional a su frecuencia. 3. Existen batidos (beating) de pares de componentes, ligeramente desafinadas, en los dos parciales más graves. Risset pone de manifiesto que, aunque los parciales sean inarmónicos, no están afinados de forma arbitraria. Los primeros 5 parciales de los tonos de campanas se aproximan a lo siguiente: la fundamental, una tercera menor, una quinta justa, un tono zumbido una octava por debajo de la fundamental y el nominal a una octava por encima de la fundamental. La relación de frecuencias para este grupo de parciales es 1:1.2:1.5:0.5:2. En el diseño de Risset, él extiende la serie e incluye los parciales superiores, los cuales afina con las relaciones siguientes: 0.56:0.92:1.19:1.70:2:2.74:3:3.76:4.07. La forma de onda de cada componente es una sinusoide, y su envolvente (F2) es una función exponencial decreciente que decae desde 1 hasta La duración que Risset empleó fue de 20 segundos. Cuando implementemos el diseño, es aconsejable utilizar un método para apagar los osciladores una vez haya transcurrido esta duración. 2.2 Implementación Implementaremos el instrumento con la ayuda de Reaktor. Para ello se propone la definición de los siguientes bloques, aunque puede encontrarse otra implementación más óptima Bloque generador de parcial Para cada parcial definiremos una serie de generadores unitarios que se encargarán de generar una onda sinusoidal con la correspondiente envolvente de amplitud, duración y frecuencia. Cada parcial tendrá los siguientes parámetros de control: Trigg: señal de activación de la envolvente (MIDI) AMP: amplitud del primer parcial. KAMP: constante de amplitud para el parcial en cuestión (que multiplicará a AMP). DUR: duración (tiempo de decaimiento) del primer parcial. KDUR: constante de duración para el parcial en cuestión (que multiplicará a DUR). Como sabemos, las frecuencias agudas decaen más rápidamente que las graves. FREQ: frecuencia del primer parcial (frecuencia percivida). KFREQ: constante de frecuencia para el parcial en cuestión (que multiplicará a FREQ). OFFFREQ: offset de frecuencia para el parcial en cuestión (tal que la frecuencia del parcial será KFREQ*FREQ+OFFFREQ). 2 [email protected]

3 También tendrá una variable de salida (terminal out). Se compondrá por tanto de un oscilador cuya frecuencia y amplitud podemos controlar (Sine FM). Su frecuencia será igual a KFREQ*FREQ+OFFFREQ, y su amplitud estará controlada por una exponencial exponencial o envolvente ADSR Definición del instrumento Una vez hemos generado el instrumento parcial, podemos generar el sonido de campana. Para ello generamos 11 parciales cuyas salidas se adicionan con un sumador de 11 entradas. Cada uno de los parciales tendrá distintos valores de KAMP, KDUR, KFREQ y OFFFREQ que coincidirán con los valores propuestos por Risset que aparecen en la tabla. Los parámetros Trigg, AMP, DUR y FREQ que unirán a 3 controles del instrumento. 2.3 Efectos Para finalizar: Haz que el instrumento se controle por teclado (MIDI). 3 Opción B: Sonido de órgano Hammond En éste ejercicio generaremos un sonido de órgano Hammond mediante síntesis aditiva. El órgano Hammond es un sintetizador que obtiene su sonido mediante una suma de armónicos (síntesis aditiva). Tendremos la frecuencia fundamental y un total de ocho armónicos cuya amplitud se puede controlar para generar una amplia variedad tímbrica. 3.1 Implementación Implementaremos el instrumento con la ayuda de Reaktor. Para ello se propone la definición de los siguientes bloques, aunque puede encontrarse otra implementación más óptima Bloque generador de armónico Para cada parcial definiremos una serie de generadores unitarios que se encargarán de generar una onda sinusoidal con la correspondiente envolvente de amplitud, duración y frecuencia. Cada armónico tendrá los siguientes parámetros de control: Trigg: señal de activación de la envolvente (MIDI) AMP: amplitud de la fundamental. KAMP: constante de amplitud para el parcial en cuestión respecto a la fundamental (que multiplicará a AMP). DUR: duración (tiempo de decaimiento) de la fundamental. 3 [email protected]

4 KDUR: constante de duración para el armónico en cuestión (que multiplicará a DUR). Como sabemos, las frecuencias agudas decaen más rápidamente que las graves. FREQ: frecuencia fundamental. KFREQ: constante de frecuencia para el armónico en cuestión. También tendrá una variable de salida (terminal out). Se compondrá por tanto de un oscilador cuya frecuencia y amplitud podemos controlar (Sine FM). Su frecuencia será igual a KFREQ*FREQ, y su amplitud estará controlada por una exponencial o envolvente ADSR. 4 [email protected]

5 3.1.2 Definición del instrumento Una vez hemos generado un bloque para cada armónico, podemos generar el sonido de órgano Hammond. Para ello generamos 9 bloques cuyas salidas se sumarán. Cada uno de los armónicos tendrá distintos valores de KAMP, KDUR y KFREQ. Los valores de amplitud y duración se controlarán desde el panel, y los de frecuencia tal y como aparecen en la figura??. 3.2 Efectos Para finalizar: Añade un efecto de vibrato (modulación lenta de la frecuencia fundamental) y encuentra los valores adecuados. Define un conjunto de 5 presets tímbricos que te parezcan adecuados y representen el espectro sonoro. Apunta los valores de los controles. 5 [email protected]

6 Haz que el instrumento se controle por teclado (MIDI). 4 Documentación a entregar Patch de Reaktor. Ejemplo sonoro de la práctica. Breve comentario sobre su realización, problemas encontrados, etc. 6 [email protected]