Základní vlastnosti zvuku

Pokud toužíte po vytváření zvuků a chcete tomu věnovat svůj čas, vytvářejte různá zvuková prostředí ve formě hudby, zvukových efektů, audiovizuálního obsahu a všech možných implementací zvuku do života, toužíte stát se profesionálem ve zvukovém designu nebo zvuku inženýr, pojďme si zopakovat základní definici toho, co je zvuk. Tyto znalosti jsou důležité pro pochopení základů a osvojení techniky práce se zvukem. Jako sochař tohoto zvláštního prostředí musíte znát svůj materiál a je charakteristické umět s ním lépe manipulovat a dát svému nápadu požadovaný tvar.

V nejširším slova smyslu je zvuk tlaková vlna, která je vytvářena vibrujícím předmětem a šíří se v nějakém médiu.

Vibrační vlny se šíří vzduchem nebo jakýmkoliv prostředím (pevným, kapalným nebo plynným) a vytvářejí mechanické vibrace jeho částic.

V subjektivnějším smyslu je zvuk vnímání těchto vibrací zvláštními smysly zvířat nebo lidí. Rozmanitost zvuků, které slyšíme, je dána různými charakteristikami zvukové vlny, kterou se šíří, a kombinacemi těchto parametrů.

Ukažte tyto základní charakteristiky zvuku níže na příkladu jednoduché vlny Sin:

1. Frekvence, která se pro lidské uši jeví jako nízký nebo vysoký zvuk

Nízká frekvence (basy)

Vysoká frekvence (Levné)

Vlna může vytvořit mnoho cyklů za jednu sekundu, počet těchto cyklů se nazývá frekvence vlny. Jelikož je vlna vytvářena vibrujícím tělesem, má vibrující těleso stejnou charakteristiku – frekvenci. Frekvence zvukové vlny se měří v hertzech.

Totéž se říká o vibrujícím těle. Jedna úplná vibrace vytváří jeden úplný cyklus vlny. Pokud za sekundu vznikne 50 vibrací, můžeme říci, že frekvence vlny je 50 Hz, což je 50 cyklů za sekundu. To znamená, že 1 Hz se rovná 1 vibraci za čas.

Zajímavý fakt, že průchod vlnění různými látkami neovlivňuje a nemění vlnovou frekvenci, zůstává fixní.

Frekvence vlny je stejná jako frekvence vibrujícího tělesa, které vlnu produkuje. Když jsou vibrace rychlé, větší jednotka frekvence je známá jako kilohertz (kHz), což je 1 kHz = 1000 Hz. V oblasti audia se zabýváme především řadou frekvencí a variací, které znějí současně a vytvářejí charakter zvuku různé tóny, harmonické.

Zdravé lidské ucho dokáže vnímat zvuk v rozsahu od 16 Hz do 20 kHz. Zvuk s frekvencí pod 20 Hz se nazývá infrazvuk a s frekvencí nad 20 kHz, kterou normální lidské ucho vnímá, se nazývá ultrazvuk.

2. Amplituda je další charakteristikou zvukové vlny, protože lidské uši se ve zvuku projevují jako hlasitost. Když frekvence odráží, jak rychlé jsou vlny, amplituda odpovídá tomu, jak vysoké (nebo nízké) vlny jsou. V každodenním životě se hlasitost zvuku měří v jednotkách zvaných decibely (dB). Čím vyšší je úroveň decibelů, tím vyšší je hluk.

Nízká amplituda (nízká hlasitost)

Vysoká amplituda (vysoká hlasitost)

Doba trvání zvuku je doba, po kterou zvuky trvají od určité počáteční úrovně hlasitosti do 0 dB. Takže vlastně jde o posloupnost amplitud jakéhokoli zvuku od počátečního bodu po 0.

4. Zabarvení je zvláštností zvuku samotného, ​​je to kvalita zvuku. To je to, co dělá dva různé hudební nástroje navzájem odlišným zvukem, i když každý nástroj hraje stejnou notu a přesně stejnou hlasitostí. Pod „Hraní na stejnou notu“ myslíme, že nástroje mají stejnou výšku (frekvenci) a hlasitost. Při opětovném zmínce o frekvenci je třeba dodat, že frekvence určuje tón (výšku), notu, kterou zvuk hraje.

Když je tón zahrán na jakýkoli nástroj, můžeme slyšet hlavní tón a další jemné tóny, které hrají na jiných výškách, to jsou harmonické. Nižší výška než hlavní se nazývá dílčí tóny a vyšší tóny se nazývají podtóny. Součet všech těchto frekvencí naše uši vnímají jako zvuk konkrétního nástroje.

Pokud jde o syntézu zvuku, kde je syntéza zvuku technikou generování žádoucího zvuku od nuly, která je nezbytná pro seznámení se s nejběžnějšími tvary křivek. Ano, zvukové vlny mohou mít různé tvary, a protože zvuk je produktem vlny, tvar vlny určuje barvu, texturu a harmonii vytvářeného zvuku. A proces zvukové syntézy je založen na tom, že dává vlně konkrétní tvary, mísí ji nebo prochází obálkami, filtry a efekty. Může to být zcela nový zvuk, který si designér nebo hudební producent představoval, nebo jakýkoli zvuk, který chce reprodukovat. K tomuto účelu lze použít elektronický hardware nebo software. V Amped Studio máte na výběr z online syntezátorů, se kterými můžete experimentovat, hrát a vytvářet své jedinečné zvuky.

1. Hříšná vlna

Sin je nejjednodušší a nejčistší tvar vlny, zabírá pouze jednu frekvenci. Všechny průběhy jsou z něj sestaveny.

Občas se stane, že to nějaký subtraktivní syntezátor neobsahuje jako základní průběh, protože zabírá pouze jednu frekvenci a nevyhovuje subtraktivní podmínce, od které nemá co odečítat. Typ Sin wave lze snadno vytvořit nízkým průchodem trojúhelníkové vlny.

2.Trojúhelníková vlna

Zní velmi podobně jako sinus, až na to, že má nad sebou o něco více doplňkových frekvencí. Kmitočty obsahují pouze liché harmonické, stejné můžete najít v obdélníkové vlně. To znamená, že mají základní tón, 3. harmonickou, 5. harmonickou, 7. harmonickou a tak dále. Tyto harmonické se „zužují“, jak se vzdalujete od základní frekvence. Rozdíl mezi trojúhelníkovou a čtvercovou vlnou je v tom, že harmonické klesají rychleji než u čtvercové vlny.

3. Čtvercová vlna

Také se nazývají pulzní křivka, protože mohou být řízeny něčím, co se nazývá modulace šířky pulzu. Pulse Width Modulation (neboli PWM) řídí rozteč „čtverců“.

Jsou podobné vlně trojúhelníku. Jsou vyrobeny a obsahují pouze každou lichou harmonickou (3., 5., 7. atd.). ale s vyššími harmonickými, které trvají mnohem déle než u trojúhelníku.

4. Pilová vlna

Jak můžete vidět z obrázku, částečně vypadá podobně jako čtvercová vlna, ale je vyrobena se sudými i lichými harmonickými. Vzhledem k tomu, že je bohatá na harmonické, je pilová vlna nejběžnějším široce používaným průběhem. Na základě tohoto tvaru vlny se vytváří spousta zvuků.

1. Hluková vlna

Každý slyšel zvuk televize nebo rádia, které nebylo naladěno, zní to jako „Shshshsh“. Přesně tak zní křivka hluku. Je tomu tak proto, že je mnoho zcela náhodných frekvencí rozmístěných po celém celku. Zvuk je široce používán zvukovými designéry při vytváření čehokoli od Claps, Sweeps, Hi-Hats, přidávání špičkových syntezátorů a dalších.

Jak vždy zmiňujeme, je důležité experimentovat. Můžete použít jakýkoli tvar vlny k vytvoření jakéhokoli typu zvuku, v závislosti na vašem nápadu a zvukovém obrazu. A obecné použití může být následující:

• Vedení: Čtverec, Pila;
• Podložka: Čtverec, Pila;
• Basy: Triangle, Square, Saw;
• Sub-basy: sinusový, trojúhelníkový.

Základní pravdou o zvuku je, že existují pouze 2 proměnné: čas a přemístění částic. Můžeme vytvořit jakýkoli zvuk, který si lze představit, pouhým přemístěním molekul vzduchu o správné množství ve správný čas. Software syntezátoru používá správné matematické metody k vytvoření správného posunutí ve správný čas, aby nám poskytl jak harmonické spojené s určitými průběhy, tak další vlny potřebné k vytvoření akordů.

Popis zvuku a zacházení se syntézou je také nezbytné pro přezkoumání takových vlastností průběhu, jako je Phase Envelope (ADSR).

Fáze

Jak bylo uvedeno výše, zvukové vlny jsou cyklické, to znamená, že probíhají v pravidelných cyklech nebo opakováních. Fáze je velikost offsetu aplikovaného na vlnu, měřená ve stupních, a je definována jako jak daleko podél cyklu je daný tvar vlny.

Při smíchání dvou průběhů: Pokud jsou tyto průběhy „mimo fázi“ nebo se vzájemně opožďují, dojde k určitému zrušení ve výsledném zvuku. Jak velké zrušení a na jakých frekvencích k němu dochází, závisí na příslušných křivkách a na tom, jak daleko jsou mimo fázi (dva stejné křivky, o 180 stupňů mimo fázi, se úplně zruší).

Vlny stejného tvaru Sin 90 stupňů mimo fázi výsledný objem bude zrušen o 50%.

Průběhy stejného tvaru hříchu jsou fázově posunuty o 180 stupňů, v důsledku toho neuslyšíme žádný zvuk, hlasitost bude zcela zrušena.

Obálka je nastavena tak, jak se zvuk chová v průběhu času. Obsahuje 4 samostatné charakteristiky zvuku (ADSR).

ADSR znamená Attack, Decay, Sustain a Release. Tyto parametry obálky (ADSR) nám umožňují řídit amplitudu našeho průběhu v čase.

Pokud používáte VOLT syntezátor Amped Studio, můžete vidět sekci Envelope, která vám umožňuje manipulovat s parametry ADSR a syntetizovat váš vlastní zvuk. Pojďme se na to krátce podívat.

A – Útok

Když stisknete nějaké noty na syntezátor, první fází, která se spustí, je Attack. Sekce Attack nám vizualizuje, jak dlouho trvá, než zvuk po stisknutí klávesy dosáhne maximální hlasitosti.

Zde je příklad nastavení zvuku krátkým útokem. Když stisknete klávesu, okamžitě uslyšíte zvuk, to znamená, že útok je na 0.

Následuje příklad dlouhého útoku. Po stisknutí klávesy bude trvat 33 ms, než zvuk dosáhne maximální hlasitosti. Protože útok je nastaven na 33 ms.

Další tři vlastnosti Decay, Sustain, Release se spouštějí stejným způsobem a označují se na rozhraní syntezátoru jako D, S, R.

D-rozpad

Když je fáze Útoku dokončena, následuje Rozklad. V sekci Decay se hlasitost zvuku během určité doby sníží na úroveň Sustain, takže ve skutečnosti je za délku poklesu zodpovědný rozpad.

S-Sustain

Úroveň, na které zvuk zůstane při stisknutí a podržení klávesy poté, co projde fází Decay.

R-Release

Uvolnění je doba, za kterou se sníží hlasitost zvuku do úplného ticha. Poslední fáze v Envelope. Tato fáze se aktivuje, když uvolníme klávesu.

Uvolnění pochází z udržení; pokud není žádný sustain, není ani uvolnění. Řízením útoku, doznívání, udržení a uvolnění tvaru vlny můžete skutečně změnit její zabarvení.

Zde je podrobnější přehled online syntezátoru VOLT, který je pohodlný a efektivní při realizaci vašich zvukových nápadů.

V Zavírání

Zvuk je forma energie a informace. Práce se zvukem je nenápadná práce s tenkou energií. Tyto vibrace jsou pro člověka nezbytné. Správný zvuk správné osobě ve správný čas může být velmi silným komunikačním nástrojem a zvuková komunikace je někdy efektivnější než vizuální komunikace. Zvukové znalosti jsou zásadní pro hudebníky, zvukové designéry, zvukové inženýry.