Zvuková syntéza ( jak zvuk vzniká )

Základy zvukové syntézy
Abychom mohli porozumět, jak generují zvuk syntetizéry, není od věci osvětlit, jak je to s nástroji klasickými. Jak můžeme vidět na obrázku, tón není nic jiného, než periodicky se opakující vlnění vzduchu. Tvar vlny zde znázorňuje součet tří různých frekvencí o různých amplitudách.

Klasický hudební nástroj můžeme rozdělit na tři části. Budič zvuku, zdroj zvuku a rezonátor.

Budič zvuku – je ta část, jež rozezvučí nástroj. Jako příklad lze uvést kladívko u piana nebo smyčec u houslí.

Zdroj zvuku – hlavní část hudebního nástroje, jež osciluje a vytváří periodické vlnění, tedy zvuk. U klasické kytary či houslí je touto částí struna.

Rezonátor – právě rezonátor je zodpovědný za produkci zvuku nástroje. Obyčejně jím bývá dutý prostor nebo tělo nástroje. Rezonátor osciluje a zvýrazňuje či tlumí frekvence produkované zdrojem zvuku.
Aby do sebe vše zapadlo, podívejme se na obrázek 5.3. Právě na něm lze pochopit jak taková charakteristická barva zvuku vzniká. Zdroj zvuku vygeneruje tón, kde harmonické frekvence mají více či méně stejnou amplitudu. Tyto amplitudy jsou při průchodu rezonátoru zesíleny, případně utlumeny, čímž nám vznikne nezaměnitelný zvuk hudebního nástroje.

Syntetizér
A právě o proces syntézy, jež byl popsán výše se pokouší i syntetizér. Toho se dociluje vícero způsoby. Například použitím aditivní, subtraktivní či frekvenčně modulační syntézy (viz. dále). Pro generování zvuků, tonů využívá soustavu oscilátorů, filtrů, zesilovačů, obálkových generátorů a modulátorů.

Oscilátor
K tomu, abychom mohli vytvořit zvuk, potřebujeme nejdříve prvek, jež nám nějakým způsobem vygeneruje zvukovou vlnu. Jak bylo řečeno výše u kytary je tímto prvkem struna, kdežto u syntetizéru se o to stará oscilátor. Oscilátor je schopen generovat jednoduché vlnové průběhy jako např. pulz, pila, sinusoida či náhodný šum. Kombinací těchto základních vlnových průběhu získáváme zvuky komplexnější. Je až překvapivé, kolik různých zvuků se dá kombinací těchto vytvořit. U prvních syntetizérů byl používán elektrický obvod zvaný VCO (Voltage Controlled Oscillator), dnes je však běžnější DCO (Digitally controlled Oscillator). Syntetizér bývá zpravidla osazen větším množstvím oscilátorů. Po kliknutí na obrázek můžete slyšet tóny zahrané rozdílnými vlnovými průběhy (šum, puls, pila).

Zesilovač
Slouží k zesílení signálu oscilátoru tak, abychom díky rozdílné hlasitosti jednotlivých oscilátorů mohli dosáhnout většího množství zvukových barev.