Які основні категорії операцій, що виконуються над звуковими сигналами для створення цікавих звуків?

Я не знаю, чи матиме це питання сенс, оскільки я дуже новачок у dsp.

У моєму обмеженому наході на аудіо dsp я натрапив:

1. Частотна модуляція
2. Амплітудна модуляція
3. Адитивний синтез
4. Субтрактивний синтез

Моє запитання: це основні основні категорії маніпулювання сигналом (спеціально для аудіо)?

Іншими словами, чи можна всі ефекти та химерні речі, які FL Studio з повним набором плагінів може зробити, розбити на серію та комбінацію вищевказаних 4 операцій? Або є ціла купа більше? Чи можна теоретично розкласти сучасний DAW із плагінами на будь-які категорії? Чи перераховані вище 4 категорії мають сенс самі по собі ?!

Трохи передісторії: По суті, я намагаюся зробити дуже базовий (але дуже гнучкий) аудіо синтезатор / редактор як проект для вивчення як програмування, так і аудіо dsp. Використовуючи java, я почав імітувати базові класичні синтезатори в реальному світі, називати такі речі, як Oscillator та LFO тощо, але кожного разу, коли я дізнаюся щось нове, мені здається, що потрібно переписати все, щоб відповідати новій концепції в програму.

Я зараз намагаюся почати заново і придумати основні об'єкти та структуру програми. Для цього я повинен знати, як я повинен дозволити цим об'єктам взаємодіяти тощо.

Дякую!

Редагувати * * *

Дякуємо за корисні коментарі та відповіді. Я усвідомлюю, що, ймовірно, недооцінював dsp сторону речей, і я не зможу просто створити базовий шаблон і структуру для простого синтезатора, а потім просто розширити його / побудувати на ньому. Мені, мабуть, доведеться неодноразово перебудовуватися знову і знову, коли я дізнаюся нові речі та "правильний" спосіб робити речі ... Це займе більше часу, але, можливо, я дізнаюся більше? Також вибачте, я, здається, ще не маю достатньої кількості репортажів, щоб когось відкликати ... як тільки можу, я зроблю.

Редагувати * редагувати ***

Варто додати, що трохи гуглінг виявив цей основний посібник щодо "типів синтезу", який мені здався актуальним та цікавим.

$\frac{out(t)}{in(t)}$

Немає чарівного одноцільового двигуна в основі всіх аудіоефектів, що надаються музичним програмним забезпеченням. Але якщо ви подивитеся на вихідний код великого набору аудіоефектів від розробника DSP, ось деякі "будівельні блоки", які будуть розроблені у власних класах, і які мають багато різних ефектів. Я не маю на увазі, що це є хорошою основою для категоризації ефектів; але з точки зору реалізації, ці блоки є важливими:

• Біквадні фільтри.
• Дробові лінії затримки.
• Двигун згортки для швидкого згортання вхідного сигналу з імпульсними реакціями довільного розміру.
• Waveshaper (застосування нелінійної функції до вхідного сигналу в часовій області).
• Синтезатор будівельних блоків: генератори, LFO, конверти ADSR.
• Детектори сигналів: конверт-послідовник, витяжка f0.

За допомогою цих блоків ви могли побудувати:

• Синт-подібні фільтри або wah-wah: одна-дві біквади
• Авто-ва: послідовник конвертів + ​​конверт + біквад
• Флангер / Фазер: LFO + лінія затримки
• Приспів: LFO + лінії затримки
• Алгоритмічна реверберація: лінії затримки (масив паралельних і послідовних гребінцевих фільтрів)
• Реверберація згортки: згортка
• Spatializer: згортання (з імпульсними відгуками HRTF)
• Моделювання гітарного підсилювача: згортка, хвилешукачі
• Викривлення, Fuzz: посилення + хвилеподібний перемикач
• Bitcrusher (квантователь): особливий випадок хвильової форми
• Кільцевий модулятор з синусоїдою: генератор
• Шумні ворота та інші ефекти динаміки: конверт
• Моделювання стрічки: згортка, хвилевідвідник, послідовник конверта (для обробки динаміки)
• EQ: біквади
• Тремоло: LFO
• Емуляція Леслі: згортання + LFO
• Вокодер: біквади + підписник конвертів

Хоча деякі з цих ефектів є лише питанням обклеювання різних блоків (флегер справді є LFO, що модулює лінію затримки), деякі інші ефекти потребують більш складного клею між деталями, що є достатньо конкретним, щоб не враховувати його в будівельний блок власних.

Це, загалом, цікавий набір ефектів, який охопить багато підґрунтя для виробництва музики, але це не є вичерпним, і дійсно є деякі ефекти, які не відповідають цій рамці ... Деякі приклади: * Брудне зменшення швидкості вибірки (у bitcrusher): правда, це множення на гребінець dirac, а потім згортання на прямокутне вікно ... але простіше записати це як щось, що дублює значення одного зразка над N наступними зразками, замість того, щоб латати амплітудну модуляцію і згортка! * Ефекти зміни нахилу (зміщення кроку, автоматична настройка) не відповідають цим рамкам. Вони потребують більш складного подання аудіосигналу, який слід виконувати (фазовий вокодер для методів частотної області; виявлення кроку та позначення тону для методів часової області).

Я пропоную вам пограти з програмними засобами "модульного стилю", такими як Pd, Reaktor, Plogue, SyntheEdit ... - і спробувати реалізувати ефекти з основних будівельних блоків, які вони вам надають.