声音合成的秘密『5』(滤波器深入探讨I)

《声音合成的秘密『5』(滤波器深入探讨I)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、声音合成的秘密『5』（滤波器深入探讨I）苏抵婆添加于2002-06-07声音合成的秘密『5』（滤波器深入探讨I）继续进行减法合成理论系列，深挖模拟音频滤波器的迷人复杂世界。上一课，我们谈到了滤波器，举例说明它们的相位变换实质，因而引入混合音频信号的不止一种的方法。但是我们跳过了这个系统的很重要的一个因素：它们通过移除频谱的部分来创造新的音色的能力。如果你认为你那很容易，或者你已经掌握了一些关于滤波器削减信号的方法，那么你错了。让我们继续吧，但同时也要抛开所谓的神秘感……消极滤波器图一显示了上回介绍的消极低通RC滤波器(顺便

2、说一下，可以认为消极组成除了作为信号输入的部分外没有任何能量输入??所以电阻、电容和感应器是消极组成部分的例子，而晶体管和放大器不是）。如果你看过上一章的内容的话，你会记起通过为那两个消极组成选择适当的值来决定cutoff的频率。很好??这告诉我们在这方面对于可听的频谱滤波器是可以发生作用的，但是并没告诉我们效果所能达到的程度。滤波器输入和滤波器输出的关系称为转换功能，严格地讲，这包含振幅反应（意思是音量效果）和滤波器相位反应。但是既然上次我们讨论了相位变换的因素，那么这次就得考虑一振幅反应的问题。RC滤波器理想的转换功能

3、很简单：对于高过cutoff频率的每个两倍进度，对应增益也为半分进度（图二）。例如，若Fc为1kHz，增益在2kHz时为1/2(半分）,4kHz时为1/4……以此类推。因为每一个两倍进度频率就增了一个八度，而连续的增益则半分表现为6分贝，这种反应通常称为6dB/八度滤波器。不幸的是图二其实是错误的。图三才显示了更为正确的转换功能。正如你所看到的，振幅信号在cutoff点已经下降了3dB。这并不是个错误。实际上的情况是，在cutoff点已经下降了3dB。3dB是很容易被人耳所察觉的，这意味着你已经很明显地影响了cutoff点

4、频率的信号。现在，让我们回到话题，考虑一下简单的低通滤波器都对一般的波形做了些什么。为了简化形式，我们将采用理性低通反应模型来阐述。图四最一般的模拟合成器波形的谐波结构：锯齿波。所有的谐波皆显示于此信号中，它们的基频相关振幅由简单的关系一定义/（谐波数量）。然而图四远远不是代表这些谐波的最好方式。最好的方式图五所示的对数形式图象。这看起来很是不同，但它代表了恰当的信息，那么请不要担心不知道对数是个什么东东。进一步讲，这就是我为什么选择这个图示的原因，即使你不知道什么是对数关系：不象图四，振幅关系现在为一条直线，这样可在接下

5、来的图象里使观察滤波器效果更为简单。若你回头看一下图二和图三，它们其实也是对数关系。运用滤波器那么来看一下一个6dB/八度RC滤波器（cutoff频率为3kHz）都对谐波及100Hz的锯齿波做了些什么。图六显示了滤波器削弱3kHz以上频率的方式。现在看一下图7和图8，你会看到第一个图象（显示了所谓理想100Hz锯齿波，所有20kHz以上削弱），而第二个显示了经3kHz滤波器处理的同样的信号。并没有多大区别吗？这是因为3kHzcutoff频率允许前30个谐波通过，而只有低幅高频谐波被有所影响尽管如此，人耳的敏感性也可以让你听

6、出它们的不同来。倾斜曲线带有6dB/八度特性的滤波器被用于立体声系统的音调控制，也偶尔用于合成器的亮度补充控制，但是不太经常用于真实的合成器系统。这是因为波形变化不大音调效果还不够明显??除了有点“钝”的感觉。很明显需要另一个很牛的滤波器来创造新的音色。那么消极滤波器可以让我们来创造简单的电路来进行更强大的12dB/octave,18dB/octave甚至是24dB/octave削弱吗？不幸的是，不可能??那么就该换一个方法了。例如，两个滤波器可以被一块用为创造12dB/octave滤波器,三个用来18dB/octave,

7、四个用来24dB/octave。图9中的四因素滤波器就象是理想的电路了，你会希望它的理想转换功能看起来就象是图10一样。然而事情不是想象得那么简单。这个消极RC滤波器需要某种关于输入和输出的假设：一旦满足假设，我们就可并联进行了。但是……文章出处：MIDI爱好者做人要厚道，转载文章请注明出自midifan.com，谢谢