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Envolvente
En todo sonido podemos distinguir una serie de fases de desarrollo en función del tiempo:
La Fase de Ataque, la fase inicial de ascenso. Attack
La Fase de Caida, primer descenso. Decay
La Fase de Sostenido, fase en la cual el sonido se mantiene. Sustain
La Fase de Salida, o segundo descenso. Release
2 . Módulos elementales de síntesis
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Envolvente
Para entender la importancia de la envolvente de amplificación de un sonido nos centraremos en 2 ejemplos prácticos como son la envolvente de una nota tocada en el piano y la envolvente de otra nota tocada en una flauta
En el piano, el sonido alcanza rápidamente un nivel máximo, seguido de un primer descenso brusco y un segundo descenso más suave durante el que se extingue gradualmente la nota.
En la flauta, la fase inicial de ascenso y el primer descenso, son más suaves y prolongadas. Después existe una fase en la cual el sonido se mantiene (mientras el flautista sigue soplando), y el segundo descenso es más rápido que en caso del piano
2 . Módulos elementales de síntesis
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Filtros
Los sonidos están compuestos por varias frecuencias diferentes, estas se pueden pasar por diferentes tipos de filtros para eliminar determinados rangos
Clasificación:
El filtro paso-bajo, deja pasar las frecuencias por debajo de un determinado valor, denominado frecuencia de corte.
El filtro paso-alto, realiza la labor opuesta, ya que únicamente deja pasar las frecuencias superiores a la frecuencia de corte.
El filtro paso-banda, deja pasar la banda central del espectro de frecuencias, eliminando el resto.
El filtro rechazo de banda, actúa de forma inversa al de pasa-banda.
2 . Módulos elementales de síntesis
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Filtros
El contenido armónico de los instrumentos naturales es variable en el tiempo. En el momento de pulsar una tecla del piano se referencian una serie de frecuencias que cambian en su fase de caída.
Se pueden aplicar envolventes al filtro para que actúe en un determinado momento de la pulsación, obteniendo así un filtrado variable en el tiempo
2 . Módulos elementales de síntesis
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Integración de estos elementos
Un sistema de síntesis suele incorporar los conceptos de envolvente, moduladoras y filtros. El componente oscilador es el que variará más de un sistema a otro, dependiendo del sistema de síntesis implementado.
2 . Módulos elementales de síntesis
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Control midi
La mayoría de sintetizadores actuales permiten modificar vía MIDI muchos de los parámetros, ya sea mediante mensajes de control, asignándolos a la altura de la nota, a la velocidad de pulsación, al aftertouch, etc.
Cuantas más posibilidades de control MIDI ofrezcan, más expresivos podrán resultar estos instrumentos.
2 . Módulos elementales de síntesis
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Síntesis aditiva
Parte del teorema de Fourier :
Cualquier sonido periódico puededescomponerse en sonidos sinusoidalesde frecuencias múltiplos de la frecuenciafundamental
Por consiguiente, a partir de la suma de ondassinusoidales se puede en teoría, reconstruircualquier sonido (periódico)
3 . Síntesis aditiva
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Síntesis aditiva
En la figura se muestra la onda resultante de sumar dos ondas sinusoidales de frecuencia y amplitud diferentes. Esta onda resultante mantiene la frecuencia del componente más grave, pero con el timbre alterado.
3 . Síntesis aditiva
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Síntesis aditiva
Costosa (en implementación, en cálculo y en control)
gran número de osciladores necesarios para obtener sonidosricos (una decena como mínimo)
complejidad que comporta el control sobre todos estosparámetros (amplitud de cada oscilador)
para obtener sonidos variables en el tiempo (normalmente losmás interesantes), se deberá controlar individualmente y deforma continua la evolución de cada una de estas amplitudes
Por estas razones, aunque las técnicas aditivas sonconceptualmente posibles en el dominio analógico y digital (un oscilador físico para cada armónico) se buscaron técnicas más económicas y rentables sustractiva ….
3 . Síntesis aditiva
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Síntesis sustractiva
La síntesis sustractiva necesita menos osciladores que la síntesisaditiva, ya que en principio bastaría con una única forma de ondarica en armónicos y un conjunto de filtros.
Por este motivo, es la que se implementó en los primeros sintetizadores analógicos durante la década de los sesenta
La síntesis sustractiva rigurosa parte del ruido blanco (ya que éste tiene componentes en todas las frecuencias)…pero se aplica también con cualquier tipo de onda básico que se contenga varios armónicos (ondas cuadradas, triangulares o en diente de sierra) a los que se aplican filtros.
4 . Síntesis sustractiva
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Síntesis sustractiva
Aunque menos sistemática que la síntesis aditiva basada en lateoría de Fourier, la síntesis sustractiva también se basa en algunos de los principios físicos que rigen a los instrumentos acústicos.
En estos instrumentos, su cuerpo (el tubo de un instrumento de viento, la caja de resonancia de un instrumento de cuerda, etc.) actúa como un filtro que atenúa algunas frecuencias y potencia otras, otorgándole un timbre particular al sonido
4 . Síntesis sustractiva
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Modulación
Si la síntesis aditiva es como la escultura en metal y la sustractiva como escultura en piedra, las técnicas de modulación, podrían asemejarse a la escultura en barro.
5 . Síntesis por modulación
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Síntesis por modulación
Las señales unipolares se sitúa siempre en valores positivos de la amplitud frente a la bipolar que se articula en valores positivos y negativos de la señal.
Hasta el momento las señales unipolares las hemos utilizado como envolventes mediante envolventes.
5 . Síntesis por modulación
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Modulación
Para realizar síntesis de sonido por modulación necesitamos por lo menos dos osciladores que generan ondas sinusoidales puras.
La idea de síntesis por modulación consiste en utilizar una de las dos señales (moduladora) para hacer variar (modular) uno de los parámetros del otro oscilador (portadora).
En función de los parámetros que estemos variando diremos que efectuamos modulación en amplitud, en frecuencia o en fase.
Una modulación lenta ( LFO) en amplitud se corresponde con un trémolo y en frecuencia con vibrato.
5 . Síntesis por modulación
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Modulación en anillo
Es la forma más sencilla y consiste únicamente en multiplicar dos ondas o señales
Se obtienen nuevos componentes de frecuencia que no son armónicos (no tienen relación entera con ninguna de las dos ondas), y que dependen de la suma y de la diferencia de las 2 frecuencias.
El sonido resultante de la modulación en anillo es inarmónico y de carácter ruidoso (metálico)
5 . Síntesis por modulación
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Modulación en anillo
5 . Síntesis por modulación
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Modulación en amplitud
La modulación en amplitud es idéntica a la de anillo salvo que la señal moduladora es unipolar.
La aplicación más habitual es la multiplicación de una señal portadora por una envolvente.
5 . Síntesis por modulación
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Modulación en amplitud
La modulación en amplitud es idéntica a la de anillo salvo que la señal moduladora es unipolar.
La aplicación más habitual es la multiplicación de una señal portadora por una envolvente.
5 . Síntesis por modulación
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Modulación en frecuencia
La modulación en frecuencia supone modular el parámetro de la frecuencia del oscilador de la portadora con la señal generada por la moduladora.
5 . Síntesis por modulación
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Modulación en frecuencia
El espectro resultante contiene el espectro de la portadora, así como toda una serie de frecuencias distribuidas de forma simétrica alrededor de la portadora, a distancias iguales a todos los múltiplos enteros de la frecuencia moduladora.
5 . Síntesis por modulación
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Modulación en fase
La modulación en fase supone modular el parámetro de la fase del oscilador de la portadora con la señal generada por la moduladora.
La modulación en fase es el método que se usa en los sintetizadores Yamaha DX7.
Este método permite la automodulación del oscilador sin modificar la frecuencia de la fundamental.
El acrónimo FM, realmente es la modulación por fase.
5 . Síntesis por modulación
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Otros tipos de síntesis digital
Tabla de onda
Modelo físico
Granular
Técnicas espectrales
El sampler
6 . Otros tipos de síntesis digital
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