עיבוד אותות דיגיטליים (DSP) שינה באופן יסודי את האופן שבו מוזיקאים, יצרנים ומעצבי קול ניגשים ליצירת אודיו ומניפולציה. על ידי ייצוג קול כזרם של מספרים וליישם פעולות מתמטיות למספרים אלה, DSP מאפשר רמה של דיוק, חזרה עליות, והאפשרות יצירתית כי שיטות אנלוגיות לא יכולות להגיע. מהרגע שבו קול נכנס ליצירות אודיו דיגיטליות (DAW) לגמר, DSP הוא בלתי נראה מאחורי כל תהליך של סינתזה, ואפקטים של עיבוד של מוסיקה, ואפקטים של עיבוד של חומר אמיתי, ואפקטים של חומר אמיתי, ואפקטים של חשיבה, ואפקטים של חומר אמיתי, ואפקטים של טכניקות של חשיבה דיגיטלית, ואפקטים של חשיבה, ואפקטים של חשיבה, ואפקטים של חשיבה, ואפקטים של חשיבה, ואפקטים של חשיבה, ואפקטים של חשיבה, ואפקטים של חשיבה, ואפקטים של טכניקות למידה, ואפקטים של ממש, ואפקטים.

עיבוד אותות דיגיטליים במוזיקה

DSP מתייחס למניפולציה של אותות דיגיטליים - ייצוגים של גלפורים אנלוגיים רצופים - שימוש באלגוריתמים שבוצעו על ידי מיקרו-מעבדים, FPGAs, או שבבי DSP ייעודיים. במוזיקה, האות האנלוגי ממיקרופון או מכשיר מומר לזרם דיגיטלי באמצעות ממיר אנלוגי-ל-דיגיטלי (ADC) לאחר שבתחום הדיגיטלי, האות יכול להיות מעובד עם יכולת חוזרת מושלמת, אוטומציה ואוטומציה, לאחר עיבוד דיגיטלי (D-D-D-D-D-D) לאחר עיבוד (D-D-D-DDA).

ההיסטוריה של DSP במוזיקה מתוארכת בשנות ה-60 עם מקס מתיולס ו- MUSIC I ב- Bell Labs, אך השימוש המסחרי התפוצץ בשנות ה-80 עם יהא ד-X7 (FM סינתזה) ויחידות דיגיטליות מוקדמות כמו ה- Lexicon 224 reverb. היום, DSP לא רק תוספים תוכנה אלא גם סינתזנטים, ערבוב קונסולות ואפילו גיטרות לוגיות מ-ל-Commonativerativerto-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-line.

אחד הפרשות מפתח הוא ש-DSP פועל על דגימות - נקודות דיסקטר בזמן - במקום מתח מתמשך.קצב הדגימה (למשל, 44.1 kHz) ועומק מעט (למשל, 24bit) קובע את הדלנות. אלגוריתמי DSP חייבים להתמודד עם בעיות כמו שלליזציה, רעש קוונטיזציה, ורטיות, אבל טכניקות מודרניות הפחיתו את הטכניקות האלה לרמות בלתי ניתנות ביותר.

מוסיקה Synthesis Using DSP

סינתזה למוזיקה היא הדור המלאכותי של קול, לעתים קרובות מאפס, באמצעות oscillators, מסננים ומודולטורים. DSP מאפשר מגוון עצום של שיטות סינתזה, כל אחד עם מאפיינים ייחודיים sonic. להלן אנו חוקרים את הטכניקות הנפוצות ביותר ואת יסודות האלגוריתמים שלהם.

סינתזה אינטגרטיבית

סינתזה subtractive מתחילה עם גלפורה עשירה מזיקה - כגון ראה מדית, מרובע או גל הדופק - ולאחר מכן להסיר (subtracts) תוכן תדירות באמצעות מסנן, בדרך כלל a low-pass, high-pass, או פסדפסה-passsates (אפקטים ממונן) הוא בדרך כלל בצורת נוסף על ידי מגבר נשלט על ידי גנרטור קטן (AD).

המונחים: Synthesis

סינתזציות Additive בונה צלילים מורכבים על ידי סיכום גלי החטא הבודדים (חלקיים או הרמוניים) על ידי אדפטימציות ושלבים מסוימים.בתאוריה, כל צליל יכול להיות משוחזר אם מספיק חלקיים משמשים. ⁇ איברים המיוצרים על ידי מספרי ה- Hammond B3 הם דוגמה קלאסית (למרות אנלוגי) של תוסף.

תדירות שינוי (FM) Synthesis

סינתזה FM משתמשת oscillator אחד (הממודולטור) כדי לקבוע את תדירות של אחר (הנושא) בשיעורי אודיו.התוצאה היא ספקטרום מורכב של פסים שיכולים לחקות פליז, פעמונים, ומרקמים מתפתחים.התאם DX7ized במהירות כרוך סינתזה של זמן ב -80s, ומייצרת את המורשת שלה ממשיך בתוכנה כמו FM8 ו- Ableton מזווית ראייה דינמית במיוחד.

לוח זמנים Synthesis

מחזורי סינתזה לוחצים דרך שולחן של גלפורים חד-מחסנים, לעתים קרובות חוצה ביניהם כדי ליצור timbres מתפתחת.טכניקה זו, המשמש PPG Wave ולאחר מכן חיקוי ב Serum ו Vital, מאפשר אבולוציה הרמונית מורכבת שיכולה להישמע אנלוגי או לחלוטין בעולם אחר.

Synular Synthesis

סינתזת גרנורית שוברת קול לדגנים זעירים – באופן חד-משמעי 1 עד 100 מילישניות ארוכות – ומאגדת אותם בדרכים חדשות.על ידי קצב דגנים משתנה, סט, מיקום, וצפיפות, יצרנים יכולים ליצור עננים, מגמגמים, אטמוסים, זמן גרורתיים בפרמטרים של Granpular (Grantapular) ו-Dolphicials (Garnapular Tools) הוא רק דגנים).

תוצאות עיבוד עם DSP

מעבר לסנתזה, DSP הוא עמוד השדרה של כמעט כל אפקט אודיו בשימוש בייצור.אפקטים לשנות אות על ידי יישום אלגוריתמים כי סימולציה של חללים אקוסטיים, שינוי תוכן תדירות, להוסיף עיוות הרמוני, או לשנות פרמטרים המבוססים על זמן.

הכומר

Reverb מדמה את ההשתקפות הטבעית של קול בסביבה. . . . . . . . . . . . . . . . . . ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

עיכוב ו- Echo

עיכוב חוזר על האות לאחר זמן מוגדר, עם משוב אופציונלי.DSP עיכובים יכול להיות פשוט (הקש הקש) או מורכב (multi-tap, ping-pong) עיכוב דיגיטלי מציע החזרים נקיים לחלוטין (אם משוב < 1) או יכול לחקות קלטת אנלוגי / צ'ו עם ריצוף נמוך מסנן.האלגוריתם משתמש buffer מעגלי (FO) וקורא נקודה ממרחק בין המקהלה) ממרחק של זמן ממרחק (מפרק).

התנתקות וסוס

אלגוריתמים של DSP מיישם פונקציה עיצוב גל - כגון קידוד, שיזוף, פולינומיאלי מעוקב, או חיקוי שולחן מראה של מעגלים אנלוגיים (tube, transistor) הפשוטה ביותר היא קשה קליפ: y= min(x, 1) מודלים מתוחכמות יותר כוללים ריצוף אקספונמיטיבי, או נגד-aliased גל עיצוב overamplings כדי למנוע פגיעה גיטרות (IQ) הוא שימוש ב-Degtptioning כל דבר שלילי (IQ) הוא שימוש בעיוותים).

אפקטים של שינוי: Chorus, Flanger, Phaser, Tremolo, Vibrato

כורוס משלב את האות יבש עם אחד או יותר עותקים מתעכב שבו זמן העיכוב הוא לאט לאט (LFO) התוצאה היא צליל מתפתל, דמוי אנסמבל. Flanger משתמש עיכוב קצר מאוד (1-10 מ"מ) עם שלב LFO ו- פידבק גבוה, יצירת אפקט ריצוף (Lexulating) משתמש סדרה של מסננים (לעתים קרובות 4, 6, או 8) אשר הוא מדדים איטיים (אפקט סגסוגת) אשר אינו מנקה).

לחץ וגבול

קומפרסון מפחית טווח דינמי על ידי הגדלת אותות מעל סף.DSP דחוסים לזהות את המעטפה (באמצעות שיא או RMS מדידה) וליישם הפחתה של עלייה באמצעות יחס. פרמטרים: סף, יחס, התקפה, שחרור, הברך. Feed-קדימה לעומת עיצובי משוב שונים. דחיסות דיגיטליות יכולות להיות שקופה מאוד (למשל, פנדרט Pro-C) או הדבקה אופטית / מנעולן (retretretretretretre) עם יכולת בדיקת תדרי (D.com) היא פשוט לחץ על ידי בדיקת תדריחות מהירות.

שווה (EQ)

Digital EQs shape Freact תגובה באמצעות מסננים: נמוך, גבוה, פס, רצועת להקה, גירוד, ופסגות.היישום הנפוץ ביותר הוא מסנן דו-ממדי (הסדר השני IIR), אשר יכול להיות פרמטר עבור חיתוך, Q, ולהשיג. DSP EQs יכול להיות מדויק מאוד, עם בקרה parametric, לינארי (FIR) עבור שלב ללא הפרעה, דינמי, ודוגמה כי הוא על בסיס EQt.

היתרונות של DSP בהפקת מוזיקה

DSP מספק יתרונות מעשיים רבים אשר הפכו אותה לגישה ברירת המחדל בייצור המוזיקה המודרנית.כאן היתרונות העיקריים:

  • (FLT:0) עדיפות וחזרה על עצמה: FLT:1 כל הגדרה - ⁇ , רווח, זמן עיכוב - ניתן לציין עם דיוק צף נקודתי ולהזכיר מיד.
  • (FLT:0) Automation and Modulation:FreaLT:1 פרמטר ניתן לשנות על ידי LFOs, מעטפות, או בקרים MIDI. אוטומציה עקומות ב DAW המאפשר אפקטים דינמיים, מתפתחים כי יהיה בלתי אפשרי לתכנן על ציוד אנלוגי ללא תיקון נרחב.
  • (FLT:0) Preset Remember and Versioning: FLT:1 Saving and Charge presets, שרשראות ותצורה של שילוב שלם לוקח שניות.זה מאפשר ניסויים מהירים ושיתוף פעולה.
  • (FLT:0) Cost ויעילות החלל: FLT:1 מחשב נייד יחיד יכול לרוץ מאות מכשירים וירטואליים אפקטים הדורשים חדר של סינתזנטים חומרה והילוך מחוץ ללוח, בחלק מהעלות.
  • (FLT:0)Low latency and Oversampling:03: ממשקים מודרניים ומארחים (למשל, ASIO, Core Audio) מאפשרים לערים עגולות נמוכות כמו 2-3 מ"מ. Oversampling טכניקות (למשל, 2x או 4x קצב דגימה פנימית) להפחית את ההנעה של עיבוד לא ליניארי ללא עלייה בעקביות.
  • (ב) ניתן לבטל את עיבוד ה-DSP ב-DSP עיבוד ב- DAW, עקיפה, או להפוך בזמן אמת.

עם זאת, DSP אינו ללא אתגרים: עצלות יכולה להיות בעייתית בביצועים חיים, חיקוי אנלוגי דורש כוח חישובי גבוה ועיצוב אלגוריתם זהיר, וכמה טיהורים טוענים כי לחומרה אנלוגית יש "מלחמה" סובייקטיבית בשל אי-ליאנס ורעש כי מודלים דיגיטליים לעתים נכשלים ללכוד.אבל הפער הוא סגירה במהירות; מהנדסים מקצועיים רבים עכשיו לערבב לחלוטין בתיבה באמצעות DSP plugins.

יישום DSP בפועל

ניתן ליישם את DSP במספר דרכים, כל אחד מתאים להקשרים שונים:

  • (FLT:0) תוסף תוכנה (VST, AU, AAX): FLT:1 אלה לרוץ על CPUs או DSP מאיץ כרטיסי (למשל, UAD, Avid HDX) מפתחים משתמשים C++, JUCE, FAUST, או Python (לשיפור ב- SIMD, הוראות מרובות-thread ו- Management יעיל.
  • (FLT:0) Embedded DSP שבבי:FreaLT:1 ייעודי צ'יפס כמו Analog מכשירים SHARC או Texas Instruments C67x משמשים יחידות אפקטים חומרה, ערבוב קונסולות, וסינתזה.
  • (FLT:0) FPGAs:FLT:1 , מערך השערים שניתן ליישם עיבוד מקביל מסיבי; בשימוש ב reverb high-end (למשל, Bricasti M7) ו- מסנתזנים (למשל, Modal Electronics).
  • (ב) חלק מהחברות מציעות עיבוד בזמן אמת באמצעות הענן (למשל, אודיו מוורס), למרות שהלכות נותרה מכשול.

עבור יצרנים ומוזיקאים, הבנת היסודות של DSP מסייעת בבחירת התוסף הנכון וידע מתי לגזול או להתאים את גודל ה-buffer. רבים DAWs מאפשרים הקפאת או קפיצה מסלולים כדי להפחית את העומס CPU.

מגמות עתידיות בDSP ובמוסיקה

הצומת של DSP עם אינטליגנציה מלאכותית ולמידה של מכונה פותח גבולות חדשים.כאן הם כמה מגמות מתעוררות:

  • (FLT:0) סינתזה ואפקטים מונעים על ידי התעשייה: ibph:1 רשתות נילי יכול ללמוד לייצר צלילים המבוססים על תיאורים טקסט או דוגמאות אודיו. כלים כמו Jukebox (OpenAI) ו- Diff-SVC מראים מה אפשרי, אם כי יישום בזמן אמת הוא עדיין nascent.
  • (FLT:0) הפרדה ממקור בזמן אמת: אלגוריתמים DSP בשילוב עם למידה עמוקה (למשל, Spleeter על ידי Deezer) יכולים לבודד שירה, תופים, בס, וגזע אחר מתוך תערובת, המאפשרת שילוב ויצירת קריוקי.
  • (FLT:0) שילוב מוצלח: FLT:1Build DSP החכם יכול לפקח על שילוב והתאמה רמות, דחיסה ו- EQ באופן אוטומטי בהתבסס על ז'אנר, סטנדרטים חזקים, או מודלים תפיסתיים (למשל, Landr, Izotope Neutron).
  • (FLT:0) אודיו ו VR:FLT:1 DSP עבור עמימוזטוניות, קידוד בינארי, אודיו מבוסס אובייקט (Dolby Atmos) חיוני לחוויות immersive. Real-time משאבי אנוש סימולציה החדר הופכים סטנדרטיים.
  • (FLT:0)Quantum Computingve?FLT 1 בשעה קידוד, אלגוריתמים קוונטיים יכולים בסופו של דבר לפתור בעיות DSP מסוימות (למשל, FFT, convolution) עם מהירות אקספוננציאלית, אם כי יישומים מעשיים של מוסיקה הם עשורים.

בעוד שטכנולוגיית DSP ממשיכה להתפתח, סביר להניח שהיא תהפוך להיות חלקית יותר ביצירת מוזיקה, המציעה אפשרויות חדשות לאמנים ולמפיקים ברחבי העולם.הדמוקרטיזציה של עיבוד באיכות גבוהה פירושה שכל אחד עם מחשב צנוע יכול לייצר מוזיקה מוקרנת מקצועית, בעוד התפתחויות חדשניות מבטיחות לטשטש את הקו בין אדם למכונה עוד יותר.

משאבים חיצוניים

  • (ב) ויקרא י"ד: ⁇ ⁇
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • שם הספר בלועזית:0.Ableton Live Manual: Subtractive SynthesisFLT
  • (ב) ויקרא י"א: "המדריך האולטימטיבי לישועים" (שם כ"ד)
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇