Привет, друг.
Рад видеть в уютненьком.
Продолжаем знакомиться с формированием звука.
Это вторая статья по данной теме, первая доступна по ссылке — что такое ADSR. Хотя правильнее было бы публиковать эту статью первой, а не ту первую, но уже будет так.
И так, мы запустили синтезатор, с мыслями накрутить самый крутой и уникальный звук в мире и уже знаем, как управлять громкостью этого звука, но!! Но где нам взять этот звук? Как его получить?
Давай разбираться.
Веселый енот знает все про звук.
Звук — это физическое явление. Звук — это волна, мог бы сказать я, но не скажу, так как звук — это не волна, но явление, распространяющееся в пространстве, которое можно описать волнами, как wi-fi в твоем телефоне, только wi-fi имеет электромагнитную природу и может распространяться даже в вакууме, а звук распространяется только в упругой среде.
И та-а-а-к. Ты только что стал свидетелем выплеска потока мыслей. Давай разберемся детальнее в этом потоке.
Представь себе, что ты стоишь в центре поля. Большого такого, с арбузами, например, а твой товарищ на окраине этого же поля. А где-то там дальше, конечно же, есть сторож, но он вас, пока что, не заметил, по этому продолжим.
Тебе нужно что-то сказать своему другу, но написать ему смс не получается, так как связи нет, а идти к нему долго, и ты решаешь крикнуть ему, то есть произвести серию звуков, по направлению к другу.
В тот момент, когда ты начинаешь кричать, твоими легкими создается воздушное давление на голосовые связки, под действием которого связки размыкаются и совершают движение по направлению выдыхаемого воздуха, толкая воздух, расположенный перед ними вперед. Из-за этого давление перед голосовыми связками возрастает, а за ними, наоборот — снижается, что заставляет их вернуться в исходное состояние, но на них снова давит воздух и все повторяется по кругу. Создаются зоны разряженного воздуха и воздуха под давлением. (это упрощенное описание, но суть работы сводится именно к тому, чтобы после голосовых связок струя воздуха «превратилась в колебания»).
Зачем нам знать об этом?
Все для того, чтобы понять, что звук далее распространяется точно также. Те частицы воздуха, которые получили первыми дозу давления, тоже начинают давить на частицы, которые находятся перед ними, а те, в свою очередь на те, что перед ними и так далее, но в тоже время, из-за зоны разряженного воздуха за ними, они начинают свое движение обратно, а те, что были за ними, также движутся обратно.
Получается движение частиц воздуха туда-сюда. Именно таким движением частиц в упругой среде (которой воздух тоже является, ведь ты же помнишь про трение? Оно бывает, как раз, в таких средах) и распространяется звук.
По сути — звук это чередование давления и разряжения среды (в нашем случае — воздуха). Если нарисовать это в виде графика изменения давления в среде со временем, то можно увидеть, как раз, волны.
По оси х отмечаем значение давления, по оси t отмечаем время.
Давление нарастает и график движется вверх, давление спадает и график движется вниз.
Еще проще «увидеть», как рождается звук — это посмотреть на динамик музыкальных колонок, при проигрывании музыки или звука, да такого, чтобы басов было побольше.
Если с этим проблема — есть видео:
Видео не мое, но отлично демонстрирует то, о чем я говорю.
Диффузор движется вперед-назад создавая давление и разряжение воздуха. Давай подробнее разберемся с динамиком и распространением звука.
Если присмотреться к динамику на видео, то можно заметить, что иногда он совсем не двигается, но когда двигается, то двигается на разное расстояние.
Суть в том, что чем дальше двигается диффузор, тем большее давление воздуха он создает, а наше ухо воспринимает такой звук более громким, то есть — чем больше давление воздуха, тем выше громкость.
Но внимательный читатель может сказать «с расстоянием понятно, но ведь диффузор динамика движется иногда быстро, а иногда медленно. Что на это скажешь?»
Это хороший вопрос, давай попробуем разобраться.
Для начала предлагаю посмотреть это видео с линейкой, но, перед тем, как включить видео, держи в голове что нужно обратить внимание на скорость колебания линейки и на изменения звука, при ускорении колебаний:
И это еще одно не мое видео, но оно гуглится, а точнее яндексится по запросу «звук линейки» первым, которое не связано с выпускным или игрой, которую в народе называют «линейка».
А еще он жалуется, что его канал не смотрят. Но это не относится к теме.
И так, надеюсь ты посмотрел видео.
Когда линейка колеблется медленно, смена давления на разряжение происходит медленно и наше ухо воспринимает такой звук низким (это те самые басы), но когда скорость колебаний возрастает, мы слышим высокий звук, или звук высокой частоты. С диффузором все точно также — чтобы мы услышали бас, диффузор должен колебаться 30-100 раз в секунду. А чтобы тарелочку ударной установки, то уже тысячи раз в секунду.
К стати, существует международное обозначение, количества колебаний в секунду — Герц — сокращенно Гц или Hz. 1 Гц = 1 колебание в секунду. На графике Т — 1 колебание.
Так вот, чем быстрее колебания — тем выше звук.
Вернемся к графику.
На нем мы видим волну, которая носит название «синусоида» или «синус».
Она описывает частоту колебания (высоту звука) и изменение амплитуды (громкость звука).
Выходит, что если мы можем описать звук графиком, то можно график, описывающий звук преобразовать в звук?
Типа, да.
По форме волны, отраженной на графике синтезатор будет генерировать звук, а нажимая на клавишу синтезатора мы будем указывать частоту колебаний волны — это позволит нам воспроизводить звуки различной высоты. К примеру, чтобы синтезатор выдал мне ноту «ля» мне нужно ему сказать, чтобы он генерировал звук с частотой колебания 440 Гц (так принято в современном мире в большинстве случаев, хотя есть и исключения).
Но не одной синусоидой едины синтезаторы.
Стандартным набором волн, по которым синтезатор может генерировать звук, являются:
Синусоида (Sine), Квадрат (Square), Треугольник (Triangle), Пила (Sawtooth)(Saw)
Так, задавая для синтезатора описание звука, которое представлено волной, мы можем заставлять его воспроизводить звук, который описывается этой волной.
Звучание звука, описываемого разными волнами. Звучание ноты «до» в различных октавах. Чем выше звук, тем быстрее происходят колебания волны, на анализаторе слева.
Но, чаще всего, говорят «звучит пила» или «этот бас из синуса». Предлагаю придерживаться и нам такого подходя, помня, что звучит не синус или квадрат, но звук, который можно описать волной такой формы.
Пожалуй, на сегодня все, но в следующий раз начнем разбираться с синтезатором.
К стати, есть отличный полностью бесплатный синтезатор, называется Vital — взять можно тут. Его не составит труда установить любому, а я точно буду уверен, что ты сможешь повторить все, о чем я буду рассказывать.
До встречи.
P.S. группа в вк.