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电子乐器

发布日期:2018-12-14 浏览量:387次

  20世纪初,三极管电子振荡器的发明为电子乐器的诞生提供了得以实现的基础,1920年,前苏联科学家列夫特莱明发明了世界上第一个电子乐器——以他自己的名字命名的,特来明琴,可以演奏不同形式的音阶,1955年美国的RCA公司制造出了世界上第一台真正的电子乐器合成器—MKI,这台合成器由大量的电子管模块组成,体积大的要占满整间屋子,虽然这台合成器体积庞大,所产生的声乐也无法与传统乐器相比,但它开创了电子合成器的先河,由于采用了合成的方法产生声音,电子乐器随后也称为电子合成器。

  20世纪60年代,Moog公司利用模拟合成方法生产的模拟式压控合成器,取得了巨大的商业成功,随着数字技术的产生,到了70年代,数字音响合成技术开始实现,先后出现了FM合成器和采样合成器。

  1983年,乐器工业开始引入乐器数字接口的概念,即为MIDI技术,这是一种使合成器、计算机和其它外设之间能够进行数据传输的软件和硬件的通信协议,正因为MIDI的出现,计算机音乐在20世纪80年代有了长足的发展,如今电子乐器的概念已不再是简单的乐器主体,而是覆盖了合成器,音源,计算机硬件等多设备连接及软件控制的复杂系统。

1.电子乐器的基本合成方法

  电子乐器产生声音的原理与电声乐器不同,它是运用了合成声音的方法,我们知道声音的三要素为音调(音高)、响度(音强)和音色,如果把一个乐音放在运动的旋律中,还应具备时值(持续时间),只有这些要素理想配合,才能产生优美动听的旋律,音调可由声音的基频决定,具有固定音高和相同谐波的声音,其音色仍有差异,这是由于其各次谐波的比例不同即频谱不同,且随时间衰减程度不同造成的,响度可以用振幅来描述,研究表明声音的响度随时间的变化对音色也有这非常重要的影响。

  所以,要想合成一个声音,就要从频率和时域对要合成的声音进行模拟,一方面明确该信号是有哪些频率成分构成的,另一方明确该信号随着时间的推移而产生的变化,声音合成最基本的方法是加法合成和减法合成。

  1)减法合成   减法合成的原理是利用各种手段产生一个声源,如果这个声源的频率成分非常复杂,就可以根据目标声音的频谱,将生源当中的一部分频率滤除掉,使二者在频域特性上接近,然后再对经过滤波的声源信号进行一系列处理,使它和目标声音在时域特性上接近,从而产生一个理想的声音信号,简单的讲,减法合成即将生源当中的某些成分量进行衰减处理,减法合成是模拟合成器当中使用最普遍的一种合成方法。

  2)加法合成   根据傅里叶理论,任何一个周期性变化的波形都可以分解为一个或者多个正弦波的叠加,加法合成的原理就是用简单的正弦波合成出复杂的波形,再加以一定的处理,就能获得理想的声音信号,加法合成看似简单,实际操作起来却要比减法合成麻烦得多,需要数量极多的声源模块来制造各种正弦波,另外还需要各种辅助模块进行控制,这在模拟合成器时代很难实现,但是到了数字合成器时代,特别是软件合成器时代,这些不再是问题。因为用来生产正弦波的声源模块只不过是一堆数字方程式而已,想要多少就有多少,所以加法合成目前正在被越来越多的硬件和软件合成器所采用。

  通常意义上,加法合成和减法合成又被合称为模拟合成方法,因为这两种合成方法是模拟合成器中使用最广泛的合成方法,但是这并不是说模拟合成器只能使用这两种合成方法,也不是说这两种合成方法只能使用在模拟合成器上,目前有许多硬件的数字合成器或软件合成器都在使用这两种方法合成声音。

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