О звуке и звуковых сигналах - ADSR-огибающая

ADSR или амплитудная огибающая — это очень важная характеристика звука, позволяющая нам идентифицировать сам музыкальный инструмент, то есть отличить один звук от другого. Без этой функции невозможно представить современные синтезаторы и программы (плагины) по синтезу звука. Рассмотрим эту важнейшую функцию подробнее.

ADSR (амплитудная огибающая)

Подпишитесь на нашу рассылку и присоединитесь к нашим подписчикам.

Основные параметры

В ADSR-огибающей выделяют четыре участка (фазы):

Атака (Attack) — нарастание сигнала

Спад (Decay) — небольшое ослабление, после атаки сигнала

Поддержка (Sustain) — удержание постоянной силы сигнала

Затухание (Release) — затухание сигнала

В итоге, сложив начальные буквы этих четырёх фаз и получилась аббревиатура ADSR.

В более продвинутых профессиональных синтезаторах формирование звука состоит не из четырех фаз, а из шести. Они могут несколько отличаться, но вот эти четыре — ADSR, есть обязательно. Приведём несколько примеров:

ADBSSR-огибающая

Атака (Attack) — A, Спад (Decay) — D, Точка перелома (BreakPoint) — B, Уклон (Slope) — S, Задержка (Sustain) — S, Затухание (Release) — R.

Объясним только добавленные параметры.

Точка перелома (BreakPoint) — параметр отвечающий за переход между стадией Спада и стадией Уклона
Уклон ( Slope) — время, за которое значение регулируемого параметра звука нарастает или продолжает уменьшаться (после стадии Спада) до некоторой величины. Или время, в течение которого значение регулируемого параметра остаётся в значении, установленном для Точки перелома. В последнем случае стадия Уклона может рассматриваться как дополнительная стадия Задержки.

DAHDSR-огибающая

AHDSDR-огибающая

Формирование звука

В формировании звука в современных синтезаторах, как аналоговых, так и виртуальных можно выделить два важнейших элемента — это частотный модулятор и генератор огибающей.

Частотный модулятор отвечает за высоту тона звука.

Генератор огибающей отвечает за изменение амплитуды колебаний звука, тем самым изменяя тембр звука.

В основном генератор огибающей применяется для изменения двух параметров: частоты среза фильтра (огибающая фильтра) и громкости (амплитудная огибающая).

Огибающая фильтра

Чтобы понимать какие существуют фильтры и что такое частота среза прочитайте вот эту (статью). Огибающая фильтра влияет на частоту среза фильтра (Freq или Cutoff)

Вот за что отвечает каждый из параметров:

Атака (Attack) — время за которое фильтр будет открываться или закрываться (в зависимости от установленных значений)

Спад (Decay) — максимальное значение открытия фильтра

Поддержка (Sustain) — фаза удержания, при которой устанавливается частота среза, если клавиша остаётся нажатой

Затухание (Release) — время, за которое фильтр перейдет в начальное состояние

Амплитудная огибающая

Если мы возьмём звучание акустического инструмента, от его громкость будет изменяться с течением времени. Причём у каждого свои параметры громкости, у гитары струна воспроизводиться громко потом плавно затухает, у органа постоянная громкость, у духовых громкость возрастает постепенно, не сразу. Зная эти особенности мы можем с помощью синтеза имитировать различные музыкальные инструменты или звуковые эффекты (например, выстрел, сирена или взрыв и т. п.).

Здесь основные параметры выполняют следующие функции:

Атака (Attack) — скорость возрастания сигнала после нажатия на клавишу

Спад (Decay) — время, за которое происходит переход звука от максимально громкого в фазу поддержки

Поддержка (Sustain) — удержание клавиши, при которой уровень соответствует уровню Sustain

Затухание (Release) — отпускание клавиши, скорость затухания звука от уровня Sustain до полной тишины.

Несколько простых примеров: если сделать быструю атаку и быстрое затухание, то можно получить различные (Pluck), а если сделать эти же настройки более длинные, то получаться (Pad) и т. п.

Понравился материал? Будем благодарны за репосты.

Всего доброго!