Кіріспе

Аудио синтез әдісі. Ұлғы негізіндегі синтез – аудио синтездің бір түрі, оны шегеру синтезіне немесе қосу синтезіне қарсы қоюға болады. Ұлғы негізіндегі синтездің басты ерекшелігі – бастапқы толқын формалары басқа синтез түрлерінде қолданылатын синус және тісті толқындар сияқты негізгі толқын формаларының орнына, жазылған дыбыстар немесе аспаптар болып табылады.

Тарих

Цифрлық жазу мүмкін болғанға дейін, Welte (1930-шы жылдар), phonogene (1950-ші жылдар) және Mellotron (1960-шы жылдар) сияқты аспаптар үлгіленген дыбыстарды ойнату үшін аналогты оптикалық дискілерді немесе аналогты таспаларды пайдаланды. Үлгіге негізделген синтез алғаш рет жасалғанда, көптеген қолжетімді тұтынушылар синтезаторлары кездейсоқ үлгілерді жазбаға ала алмады, керісінше, ROM-нан алдын ала жазылған үлгілерді біріктіріп, нәтижені аналогты немесе цифрлық сүзгілер арқылы бағыттап тембрлерді құрады. Осы синтезаторлар және олардың күрделірек түрлері көбінесе ROMplers деп аталады. Үлгіге негізделген аспаптар Computer Music Melodian, Fairlight CMI және NED Synclavier аспаптарынан бері қолданылып келеді. Бұл аспаптар өз заманынан өте алда болды және сол себепті қымбатқа түсті. Үлгіні пайдаланатын синтезатормен жасалған алғашқы жазу – "Стиви Уондердің «Өсімдіктердің құпия өмірі» арқылы саяхаты» (1979) болды, онда Computer Music Melodian табиғаттан алынған үлгіленген дыбыстардан күрделі мелодиялар мен ырғақтар жасау үшін қолданылды. Уондер жазған алғашқы ән – «The First Garden» болды, онда ол әннің басты дыбысы ретінде құстың сайрағанын пайдаланды. Ensoniq Mirage (1984), Roland D-50 (1987) және Korg M1 (1988) сегізінші жылдардың соңында көпшілікке қолжетімді үлгіге негізделген синтезаторлар пайда болды. M1 музыкалық жұмыс станциясы тұжырымын да енгізді. Бұл тұжырым мультимедиалық компьютерлерге арналған дыбыс карталарында, мысалы, толқындық карта немесе толқындық қосымша платасы ретінде пайда болды. (Толқындық синтез#Түсіндіру қараңыз)

Артықшылықтар

Үлгіге негізделген синтездің физикалық модельдеу синтезі немесе аддитивті синтез сияқты басқа цифрлық синтез әдістерінен басты артықшылығы – өңдеу қуатының қажеттілігі әлдеқайда төмендеуі. Бұл себепті, дыбыс модельдерінің көптеген ерекшеліктері алдын ала жазылған үлгілерде сақталады, ал олар нақты уақытта есептелмейді. Аналогты синтезаторлардан өзгеше, бірнеше дауысты бірден ойнату үшін схеманы көшірудің қажеті жоқ. Сондықтан үлгіге негізделген құрылғылардың полифониясы көбінесе жоғары болады. Дегенмен, бір кемшілігі бар: егер көбірек егжей-тегжейлілік қажет болса, бірнеше үлгіні бір уақытта ойнатуға тура келеді (мысалы, трубаға тыныс дауысы, құбылуы және үздіксіз ойнатуға арналған қайталама дыбыс толқыны қосылуы мүмкін). Бұл полифонияны қайтадан төмендетіп жібереді, себебі үлгіге негізделген синтезаторлар полифонияны бір уақытта ойнатылатын көп үлгінің санына қарай анықтайды.

Көп үлгі алу

Үлгіге негізделген синтезатордың табиғи аспаптардың нюанстарын қайта жаңғырту қабілеті, ең алдымен, оның үлгіленген дыбыстар кітапханасымен анықталады. Үлгіге негізделген синтездің алғашқы күндері компьютерлік жад қымбат болатын және үлгілер мүмкіндігінше қысқа және аз болуы керек еді. Бұл үлгінің бір бөлігін (көбінесе бір ғана толқынды) қайталау арқылы, содан кейін дыбыстың жоғалуын қамтамасыз ету үшін дыбыс деңгейінің өзгеру қисығын пайдалану арқылы жүзеге асырылды. Күшейткіш сатысы кілттің жылдамдығын күшейтуге айналдырады, сондықтан күшті ойнау дыбыстың күшеюіне әкеледі. Кейбір жағдайларда кілттің жылдамдығы аспаптың шабуыл уақытын да өзгертеді, нәтижесінде күшті бөлімдерде шабуыл жылдамырақ болады. Жад арзандаған сайын, көп үлгі алу мүмкін болды. Басқа биіктіктерді қайта жаңғырту үшін бір аспаптың жазбасын жылдам немесе баяу ойнатудың орнына, түпнұсқа аспапты бірнеше іргелес ноталардың аймақтарын (бөліністерді) немесе әрбір нота үшін үнемі үлгілеуге болады. Бұл төменгі регистрден жоғары регистрге дейін табиғи өтуді қамтамасыз етеді; төменгі ноталар бұлыңғыр болмайды, ал жоғары ноталар тым жарқын емес. Сондай-ақ, бір нотаны әр түрлі интенсивтілік деңгейлерінде үлгілеуге болады, бұл ойнау стиліне байланысты дыбыс пен тембрдің өзгеретінін көрсетеді. Мысалы, фортепианоны үлгілегенде, әр кілт үшін 3 үлгі жасауға болады: жұмсақ, орташа және күшті. Кез келген аралық дыбыс деңгейін үлгілерді күшейту және араластыру арқылы жасауға болады. Родс фортепианосы сияқты аспаптардың үлгілік модельдері үшін бұл көп үлгі алу өте маңызды. Родс фортепианосының тембрі пернетақтада солдан оңға қарай күрт өзгереді және кілтті соққан күшке байланысты үлкен айырмашылықтарды көрсетеді. Төменгі регистрлер қарықтайды, ал жоғары диапазон қоңырау сияқты дыбыс шығарады. Кілттер күшпен соқылса, қарық дыбысы анық естіледі. Модельдің жеткілікті экспрессивті болуы үшін, оның биіктік пен ойнау күші бойынша көптеген үлгілері жасалуы керек.

Үлгі алу синтезаторлары

Пайдаланушыға дыбыстың негізгі тембрін қалыптастыру үшін кез келген толқын формаларын жазуға мүмкіндік беретін, үлгіге негізделген синтездің икемдірек дизайны – үлгілегіш деп аталады. Алғашқы үлгілегіштер өте қымбат болды және әдетте төмен үлгілік жиіліктері мен биттік тереңдігі болды, нәтижесінде шулы және бұрмаланған дыбыс пайда болды. Алайда, 1980-ші жылдардың соңынан бастап, үлгілегіштердің сипаттамалары CD-лерге тең немесе одан да жақсы болды. 1990-шы жылдардың соңында компьютер процессорларының жылдамдығының үлкен артуы бағдарламалық синтезаторлар мен бағдарламалық үлгілегіштерді кеңінен дамытуға мүмкіндік берді. Қазіргі заманғы компьютерлердің зор сақтау сыйымдылығы үлгіге негізделген синтез үшін өте қолайлы болды, сондықтан көптеген үлгілегіштер бағдарламалық түрге көшірілді немесе жаңа бағдарламалық үлгілегіштермен алмастырылды.