Caratteristiche fondamentali del suono

Se sei desideroso di creare suoni e desideri dedicarci il tuo tempo, creare vari ambienti audio sotto forma di musica, effetti sonori, contenuti audiovisivi e tutte le possibili implementazioni dell'audio nella vita, desideri diventare un professionista nel sound design o nel suono ingegnere, rivediamo la definizione fondamentale di cosa sia il suono. Questa conoscenza è importante per comprendere le basi e apprendere la tecnica di lavorare con l'audio. Come scultore di questo ambiente speciale devi conoscere il tuo materiale ed è caratteristico poterlo manipolare meglio e dare alla tua idea la forma desiderata.

Nel senso più ampio, il suono è un'onda di pressione creata da un oggetto vibrante e diffusa in un mezzo.

Le onde di vibrazione viaggiano attraverso l'aria o qualsiasi mezzo (solido, liquido o gassoso) creando una vibrazione meccanica delle sue particelle.

In un senso più soggettivo il suono è la percezione di queste vibrazioni da parte dei sensi speciali degli animali o degli esseri umani. La varietà di suoni che sentiamo è fornita dalle varie caratteristiche dell'onda sonora in cui viaggia e dalle combinazioni di questi parametri.

Mostra queste caratteristiche fondamentali del suono di seguito su un esempio di una semplice onda sin:

1. Frequenza, che all'orecchio umano appare come un suono basso o alto

Bassa frequenza (Bassi)

Alta frequenza (Cheep)

L'onda può produrre molti cicli in un secondo, il numero di questi cicli è chiamato frequenza dell'onda. Poiché l'onda è prodotta da un corpo vibrante, il corpo vibrante ha la stessa caratteristica: la frequenza. La frequenza dell'onda sonora si misura in hertz.

Lo stesso si dice per un corpo vibrante. Una vibrazione completa produce un ciclo completo di onde. Se vengono prodotte 50 vibrazioni al secondo possiamo dire che la frequenza di un'onda è di 50 Hz cioè 50 cicli al secondo. Cioè 1 Hz equivale a 1 vibrazione alla volta.

Il fatto interessante è che il passaggio di un'onda attraverso diverse sostanze non influisce e non modifica la frequenza dell'onda, che rimane fissa.

La frequenza di un'onda è la stessa frequenza del corpo vibrante che produce l'onda. Quando le vibrazioni sono veloci, l'unità di frequenza più grande è nota come kilohertz (kHz), ovvero 1 kHz = 1000 Hz. Quando si tratta di audio, ci occupiamo principalmente di una gamma di frequenze e variazioni che suonano simultaneamente creando la natura del suono, toni e armoniche diverse.

Un orecchio umano sano può percepire un suono compreso tra 16 Hz e 20 kHz. Il suono con una frequenza inferiore a 20 Hz è chiamato infrasuono, mentre con una frequenza superiore al livello di 20 kHz che l'orecchio umano normale può percepire è chiamato ultrasuono.

2. L'ampiezza è un'altra caratteristica di un'onda sonora, poiché l'orecchio umano si presenta nel suono come un volume. Quando la frequenza riflette la velocità delle onde, l'ampiezza indica quanto sono alte (o basse) le onde. Nella vita quotidiana, il volume di un suono viene misurato in unità chiamate decibel (dB). Più alto è il livello di decibel, più forte è il rumore.

Ampiezza bassa (volume basso)

Ampiezza elevata (volume elevato)

La durata del suono è il tempo in cui il suono dura da un livello di volume iniziale a 0 dB. Quindi in realtà è una sequenza di ampiezze di qualsiasi suono dal punto iniziale a 0.

4. Il timbro è una peculiarità del suono stesso, è una qualità del suono. Questo è ciò che fa sì che due strumenti musicali diversi suonino in modo diverso l'uno dall'altro, anche quando ciascuno strumento suona la stessa nota musicale, esattamente allo stesso volume. Con “Suonare la stessa nota” intendiamo che gli strumenti hanno la stessa altezza (frequenza) e volume. Menzionando nuovamente la frequenza bisogna aggiungere che la frequenza determina il tono (altezza), una nota con cui viene riprodotto il suono.

Quando la nota viene suonata su qualsiasi strumento possiamo sentire il tono principale e altri toni sottili che suonano su altre altezze, questi sono armonici. I toni più bassi rispetto a quello principale sono chiamati sottotoni, mentre i toni più alti sono chiamati sovratoni. La somma di tutte queste frequenze viene percepita dalle nostre orecchie come il suono di un particolare strumento.

Quando si tratta di sintesi del suono, dove la sintesi del suono è la tecnica per generare il suono desiderabile da zero, è necessario acquisire familiarità con le forme d'onda più comuni. Sì, le onde sonore possono assumere varie forme e poiché il suono è il prodotto di un'onda, la forma della forma d'onda determina il colore, la struttura e l'armonica del suono prodotto. E il processo di sintesi audio si basa sul dare a un'onda forme particolari, fondendola o attraversando inviluppi, filtri ed effetti. Può essere un suono completamente nuovo che il designer o il produttore musicale ha immaginato o qualsiasi suono che voglia riprodurre. A questo scopo è possibile utilizzare hardware o software elettronici. In Amped Studio puoi scegliere tra sintetizzatori online con cui sperimentare, suonare e creare i tuoi suoni unici.

1. Onda del peccato

Il Sin è la forma d'onda più semplice e basilare, la più pura, occupa solo una frequenza. Tutte le forme d'onda sono costruite da esso.

A volte capita che qualche sintetizzatore sottrattivo non lo contenga come forma d'onda di base, perché occupa solo una frequenza e non si adatta a una condizione sottrattiva da cui non ha nulla da sottrarre. Il tipo di onda Sin può essere facilmente creato passando basso con un'onda triangolare.

2. Onda triangolare

Sembra molto simile a un seno, tranne per il fatto che ha un po' più di frequenze aggiuntive sopra di esso. Le frequenze contengono solo armoniche dispari, le stesse che troviamo nell'onda quadra. Ciò significa che hanno la nota fondamentale, il 3° armonico, il 5° armonico, il 7° armonico e così via. Queste armoniche si “assottigliano” man mano che ci si allontana dalla frequenza fondamentale. Ma la differenza tra un'onda triangolare e un'onda quadra è che le armoniche diminuiscono più velocemente di quelle di un'onda quadra.

3. Onda quadra

Chiamate anche forme d'onda a impulsi poiché possono essere controllate da qualcosa chiamato modulazione della larghezza dell'impulso. La modulazione di larghezza di impulso (o PWM) controlla la spaziatura dei "quadrati".

Sono simili ad un'onda triangolare. Sono realizzati e contengono solo ogni armonico dispari (3a, 5a, 7a, ecc.). ma con gli armonici più alti che dura molto più a lungo di quello di un triangolo.

4. Onda sega

Come puoi vedere dall'immagine assomiglia parzialmente ad un'onda quadra, ma è composta sia da armoniche pari che dispari. Poiché è ricca di armoniche, l'onda segata è la forma d'onda più comune e ampiamente utilizzata. Molti suoni vengono prodotti in base a quella forma d'onda.

1. Onda di rumore

Tutti hanno sentito il suono di una TV o di una radio non sintonizzata che suona come "Shshshsh". Questo è esattamente il modo in cui suona la forma d'onda del rumore. È così perché ci sono molte frequenze completamente casuali sparse nell'intero. Il rumore è ampiamente utilizzato dai sound designer per realizzare qualsiasi cosa, da Claps, Sweep, Hi-Hat, aggiungendo toni alti ai sintetizzatori e molto altro ancora.

Come ricordiamo sempre, è importante sperimentare. Puoi utilizzare qualsiasi forma d'onda per creare qualsiasi tipo di suono, a seconda della tua idea e dell'immagine audio. E l'utilizzo generale può essere il seguente:

• Piombo: quadrato, sega;
• Tampone: quadrato, sega;
• Bassi: Triangolo, Quadrato, Sega;
• Sub-basso: seno, triangolo.

Una verità fondamentale sul suono è che ci sono solo 2 variabili: il tempo e lo spostamento delle particelle. Possiamo creare qualsiasi suono immaginabile semplicemente spostando le molecole d'aria nella giusta quantità al momento giusto. Il software del sintetizzatore utilizza metodi matematici adeguati per produrre il giusto spostamento al momento giusto per darci sia le armoniche associate a determinate forme d'onda sia le onde aggiuntive necessarie per formare accordi.

Descrivere un suono e occuparsi della sintesi è essenziale anche per rivedere proprietà della forma d'onda come Inviluppo di Fase (ADSR).

Fase

Come accennato in precedenza, le forme d'onda audio sono cicliche, ovvero procedono attraverso cicli o ripetizioni regolari. La fase è la quantità di offset applicata a un'onda, misurata in gradi, ed è definita come la distanza lungo il suo ciclo da una determinata forma d'onda.

Quando si mixano due forme d'onda, se queste sono “fuori fase” o ritardate l'una rispetto all'altra, si verificherà una certa cancellazione nell'audio risultante. La quantità di cancellazione e le frequenze a cui si verifica dipendono dalle forme d'onda coinvolte e da quanto sono sfasate (due forme d'onda identiche, sfasate di 180 gradi, si annulleranno completamente).

Forme d'onda della stessa forma Sin sfasate di 90 gradi, il volume risultante verrà annullato del 50%.

Forme d'onda della stessa forma sin formata 180 gradi fuori fase, di conseguenza non sentiremo alcun suono, il volume verrà completamente cancellato.

L'inviluppo definisce il comportamento del suono nel tempo. Comprende 4 caratteristiche separate di un suono (ADSR).

ADSR sta per Attack, Decay, Sustain e Release. Questi parametri dell'inviluppo (ADSR) ci consentono di controllare l'ampiezza della nostra forma d'onda nel tempo.

Se utilizzi un sintetizzatore VOLT di Amped Studio, puoi vedere una sezione Inviluppo che ti consente di manipolare i parametri ADSR e sintetizzare il tuo suono personalizzato. Diamo un breve sguardo a questo.

R – Attacco

Quando si preme una qualsiasi nota sul sintetizzatore, la prima fase che viene attivata è l'Attacco. La sezione Attack ci visualizza quanto tempo impiega un suono per raggiungere il suo livello di volume di picco quando viene premuto un tasto.

Ecco un esempio di impostazione di un suono con un attacco breve. Quando premi il tasto senti immediatamente il suono, significa che l'attacco è a 0.

Quello successivo è un esempio di attacco lungo. Quando si preme un tasto, ci vorranno 33 ms affinché il suono raggiunga il suo volume massimo. Poiché l'attacco è impostato su 33 ms.

Le tre proprietà successive Decay, Sustain, Release vengono attivate allo stesso modo e contrassegnate sull'interfaccia del sintetizzatore rispettivamente come D, S, R.

D-Decadimento

Una volta completata la fase della sezione Attacco, la fase successiva è quella del Decadimento. In una sezione di decadimento il volume del suono diminuisce al livello di Sustain per un certo periodo, quindi in realtà il decadimento è responsabile della durata della diminuzione.

S-Sustain

Il livello al quale il suono rimarrà mentre si tiene premuto un tasto dopo aver superato la fase di decadimento.

Rilascio R

Il rilascio è il tempo necessario affinché il volume del suono diminuisca fino al silenzio completo. La fase finale in Envelope. Questa fase si attiva quando rilasciamo il tasto.

La liberazione viene dal sostegno; se non c'è sostegno, non c'è rilascio. Controllando l'attacco, il decadimento, il sostegno e il rilascio di una forma d'onda, puoi veramente cambiarne il timbro.

Ecco una recensione più dettagliata del sintetizzatore online VOLT, comodo ed efficace da usare per realizzare le tue idee audio.

In chiusura

Un suono è una forma di energia e informazione. Lavorare con il suono è sottilmente lavorare con l’energia sottile. Queste vibrazioni sono essenziali negli esseri umani. Il suono giusto per la persona giusta al momento giusto può essere uno strumento di comunicazione molto potente e la comunicazione audio a volte è più efficace della comunicazione visiva. La conoscenza del suono è fondamentale per musicisti, sound designer, ingegneri del suono.