Elektronické hudební nástroje Elektronické hudební nástroje se jednak snaží napodobit zvuk klasických hudebních nástrojů, jednak vytvářet hudební zvuky.

Prezentace na téma: "Elektronické hudební nástroje Elektronické hudební nástroje se jednak snaží napodobit zvuk klasických hudebních nástrojů, jednak vytvářet hudební zvuky."— Transkript prezentace:

1 Elektronické hudební nástroje Elektronické hudební nástroje se jednak snaží napodobit zvuk klasických hudebních nástrojů, jednak vytvářet hudební zvuky zcela nové, do té doby neexistující.

2 ELEKTRONICKÝ HUDEBNÍ NÁSTROJ PRACUJÍCÍ NA ELEKTROMECHANICKÉM PRINCIPU Vytvoření tónu určité výšky a barvy napodobující zvuk skutečného hudebního nástroje na základě znalosti jeho časového průběhuVytvoření tónu určité výšky a barvy napodobující zvuk skutečného hudebního nástroje na základě znalosti jeho časového průběhu

3 ELEKTRONICKÝ HUDEBNÍ NÁSTROJ PRACUJÍCÍ NA ELEKTRONICKÉM PRINCIPU Vytvoření tónu určité výšky a barvy napodobující zvuk skutečného hudebního nástroje na základě znalosti jeho časového průběhuVytvoření tónu určité výšky a barvy napodobující zvuk skutečného hudebního nástroje na základě znalosti jeho časového průběhu

4 Ryze elektronické hudební nástroje pracují na dvou základních principech: Na principu aditivní (součtové) syntézy (syntezátory). Na principu převedení tónu skutečného hudebního nástroje na posloupnost číslic (navzorkování signálu) a operacemi s touto posloupností vytvářet tóny jiné výšky nebo i barvy (samplery). Do oboru elektronických hudebních nástrojů patří i zařízení, realizující úpravy hudebního signálu například kompresory, expandery, ekvalizéry, echo, reverb, delay, chorus atd.

5 ELEKTRONICKÝ HUDEBNÍ NÁSTROJ PRACUJÍCÍ NA PRINCIPU ADITIVNÍ SYNTÉZY Vytvořit tón určité výšky a barvy napodobující zvuk skutečného hudebního nástroje na základě znalosti jeho amplitudového spektra znamená:Vytvořit tón určité výšky a barvy napodobující zvuk skutečného hudebního nástroje na základě znalosti jeho amplitudového spektra znamená:

6 ELEKTRONICKÝ HUDEBNÍ NÁSTROJ PRACUJÍCÍ NA PRINCIPU ADITIVNÍ SYNTÉZY vytvořit pomocí generátoru sinusový průběh, obvykle elektrického napětí, s frekvencí určenou výškou budoucího tónu a amplitudou určenou velikostí amplitudy základního jednoduchého tónu skutečného nástrojevytvořit pomocí generátoru sinusový průběh, obvykle elektrického napětí, s frekvencí určenou výškou budoucího tónu a amplitudou určenou velikostí amplitudy základního jednoduchého tónu skutečného nástroje vytvořit pomocí dalších generátorů sinusové průběhy s frekvencemi určenými celistvými násobky výšky budoucího tónu (vyšší harmonické tóny) a amplitudami určenými velikostmi amplitud vyšších harmonických tónů skutečného hudebního nástrojevytvořit pomocí dalších generátorů sinusové průběhy s frekvencemi určenými celistvými násobky výšky budoucího tónu (vyšší harmonické tóny) a amplitudami určenými velikostmi amplitud vyšších harmonických tónů skutečného hudebního nástroje sečíst všechny vytvořené harmonické průběhy například pomocí operačního zesilovače v invertujícím součtovém zapojenísečíst všechny vytvořené harmonické průběhy například pomocí operačního zesilovače v invertujícím součtovém zapojení nastavit regulátorem celkovou hlasitost vytvářeného tónunastavit regulátorem celkovou hlasitost vytvářeného tónu generátorem obálky vytvořit odpovídající časový průběh trvání tónu.generátorem obálky vytvořit odpovídající časový průběh trvání tónu.

7 ELEKTRONICKÝ HUDEBNÍ NÁSTROJ PRACUJÍCÍ NA PRINCIPU ADITIVNÍ SYNTÉZY Po napěťovém a výkonovém zesílení je pak signál veden do reproduktorů, které přemění elektrickou energii v mechanické výchylky membrány.Po napěťovém a výkonovém zesílení je pak signál veden do reproduktorů, které přemění elektrickou energii v mechanické výchylky membrány. Blokové schéma takového syntezátoru je na obrázku Blokové schéma takového syntezátoru je na obrázku

8 ELEKTRONICKÝ HUDEBNÍ NÁSTROJ PRACUJÍCÍ NA PRINCIPU ADITIVNÍ SYNTÉZY Podrobnější blokové schéma takového syntezátoruPodrobnější blokové schéma takového syntezátoru

9 ELEKTRONICKÝ HUDEBNÍ NÁSTROJ PRACUJÍCÍ NA PRINCIPU ADITIVNÍ SYNTÉZY Teoretický postup vytváření tónu metodou součtové syntézyTeoretický postup vytváření tónu metodou součtové syntézy

10 ELEKTRONICKÝ HUDEBNÍ NÁSTROJ PRACUJÍCÍ NA PRINCIPU ADITIVNÍ SYNTÉZY Časový průběh trvání tónu - efektyČasový průběh trvání tónu - efekty

11 Získání jednotlivých harmonických elektromechanickou metodouZískání jednotlivých harmonických elektromechanickou metodou ELEKTRONICKÝ HUDEBNÍ NÁSTROJ PRACUJÍCÍ NA PRINCIPU ADITIVNÍ SYNTÉZY

12 Získání jednotlivých harmonických metodou filtraceZískání jednotlivých harmonických metodou filtrace

13 ELEKTRONICKÝ HUDEBNÍ NÁSTROJ PRACUJÍCÍ NA PRINCIPU ADITIVNÍ SYNTÉZY Získání jednotlivých harmonických elektronickými generátoryZískání jednotlivých harmonických elektronickými generátory

14 ELEKTRONICKÝ HUDEBNÍ NÁSTROJ PRACUJÍCÍ NA PRINCIPU ADITIVNÍ SYNTÉZY Získání jednotlivých harmonických elektronickými generátory obdélníkového průběhu

15 ELEKTRONICKÝ HUDEBNÍ NÁSTROJ PRACUJÍCÍ NA PRINCIPU ADITIVNÍ SYNTÉZY Získání jednotlivých harmonických elektronickými generátoryZískání jednotlivých harmonických elektronickými generátory

16 ELEKTRONICKÝ HUDEBNÍ NÁSTROJ PRACUJÍCÍ NA PRINCIPU ADITIVNÍ SYNTÉZY Příklad realizace elektronické bicí jednotkyPříklad realizace elektronické bicí jednotky

17 ELEKTRONICKÝ HUDEBNÍ NÁSTROJ PRACUJÍCÍ S VLNOVOU TABULKOU (SAMPLER). Tyto elektronické hudební nástroje vytvářejí tóny digitálními metodami. Aby bylo možné použít při zpracování analogových signálů digitální metody, je nutné nejprve analogový signál digitalizovat – převést na posloupnost čísel, obvykle vyjádřených v binárním tvaru. Tato konverze se provádí v elektronických obvodech nazývaných analogově digitální převodníky.Tyto elektronické hudební nástroje vytvářejí tóny digitálními metodami. Aby bylo možné použít při zpracování analogových signálů digitální metody, je nutné nejprve analogový signál digitalizovat – převést na posloupnost čísel, obvykle vyjádřených v binárním tvaru. Tato konverze se provádí v elektronických obvodech nazývaných analogově digitální převodníky.

18 ELEKTRONICKÝ HUDEBNÍ NÁSTROJ PRACUJÍCÍ S VLNOVOU TABULKOU (SAMPLER). Na následujících obrázcích je sedmibitový převod.Na následujících obrázcích je sedmibitový převod.

19 ELEKTRONICKÝ HUDEBNÍ NÁSTROJ PRACUJÍCÍ S VLNOVOU TABULKOU (SAMPLER). Na následujících obrázcích je princip převodu pro čtyř a pětibitový převod.Na následujících obrázcích je princip převodu pro čtyř a pětibitový převod.

20 ELEKTRONICKÝ HUDEBNÍ NÁSTROJ PRACUJÍCÍ S VLNOVOU TABULKOU (SAMPLER). V současné době se pro kvalitní záznam hudby pokládá za standardní šestnáctibitová konverze se vzorkovací frekvencí 44 100 Hz. Za každých 22 μs se elektronickým zařízením změří a zaznamená ve formě šestnáctibitového čísla okamžité napětí například z mikrofonu.V současné době se pro kvalitní záznam hudby pokládá za standardní šestnáctibitová konverze se vzorkovací frekvencí 44 100 Hz. Za každých 22 μs se elektronickým zařízením změří a zaznamená ve formě šestnáctibitového čísla okamžité napětí například z mikrofonu. Šestnáctibitové číslo umožní rozlišit 65 536 úrovní převáděného signálu (na každou stranu 32 768 úrovní)Šestnáctibitové číslo umožní rozlišit 65 536 úrovní převáděného signálu (na každou stranu 32 768 úrovní)

21 ELEKTRONICKÝ HUDEBNÍ NÁSTROJ PRACUJÍCÍ S VLNOVOU TABULKOU (SAMPLER). PŘÍKLAD NAVZORKOVANÉHO PRŮBĚHUPŘÍKLAD NAVZORKOVANÉHO PRŮBĚHU

22 ELEKTRONICKÝ HUDEBNÍ NÁSTROJ PRACUJÍCÍ S VLNOVOU TABULKOU (SAMPLER). Změnou vzorkovací frekvence (změnou časového intervalu mezi vzorky) se provádí změna výšky vytvářeného tónu, jak je naznačeno pro sinusový tón na obrázku.Změnou vzorkovací frekvence (změnou časového intervalu mezi vzorky) se provádí změna výšky vytvářeného tónu, jak je naznačeno pro sinusový tón na obrázku. Analyzátor Waves

23 Syntezator1 ELEKTRONICKÝ HUDEBNÍ NÁSTROJ PRACUJÍCÍ NA PRINCIPU ADITIVNÍ SYNTÉZY DIGITÁLNÍ

24 for i:=0 to 200 do begin Canvas.Pen.Color:=clWhite;Canvas.Pen.Width:=2; lineto(round(KW*i+235),round(ClientHeight div 2 +(KH*A1*(sin(2*i*3.141592/200)) +KH*A2*sin((4*i+FI2)*3.141592/200) +KH*A3*sin((6*i+FI3)*3.141592/200)) +KH*A4*sin((8*i+FI4)*3.141592/200))); end;

25 ELEKTRONICKÝ HUDEBNÍ NÁSTROJ PRACUJÍCÍ NA PRINCIPU ADITIVNÍ SYNTÉZY DIGITÁLNÍ Syntezator3

26 for i:=0 to 300 do begin Canvas.Pen.Color:=clWhite;Canvas.Pen.Width:=2; lineto(round(KW*i+315),round(ClientHeight div 2 -KH*A1*sin(2*i*3.141592/300) -KH*A2*sin(4*i*3.141592/300) -KH*A3*sin(6*i*3.141592/300) -KH*A4*sin(8*i*3.141592/300) -KH*A5*sin(10*i*3.141592/300) -KH*A6*sin(12*i*3.141592/300) -KH*A7*sin(14*i*3.141592/300) -KH*A8*sin(16*i*3.141592/300) -KH*A9*sin(18*i*3.141592/300) -KH*A10*sin(20*i*3.141592/300) -KH*A11*sin(22*i*3.141592/300) -KH*A12*sin(24*i*3.141592/300) -KH*A13*sin(26*i*3.141592/300) -KH*A14*sin(28*i*3.141592/300) -KH*A15*sin(30*i*3.141592/300) -KH*A16*sin(32*i*3.141592/300) -KH*A17*sin(34*i*3.141592/300) -KH*A18*sin(36*i*3.141592/300) -KH*A19*sin(38*i*3.141592/300) -KH*A20*sin(40*i*3.141592/300) -KH*A21*sin(42*i*3.141592/300) -KH*A22*sin(44*i*3.141592/300) -KH*A23*sin(46*i*3.141592/300) -KH*A24*sin(48*i*3.141592/300) -KH*A25*sin(50*i*3.141592/300) -KH*A26*sin(52*i*3.141592/300) -KH*A27*sin(54*i*3.141592/300) -KH*A28*sin(56*i*3.141592/300) -KH*A29*sin(58*i*3.141592/300) -KH*A30*sin(60*i*3.141592/300))); end;

27 Digitální hudební efekty a jejich vytváření Pod pojmem hudební efekt se rozumí algoritmus realizovaný určitým zařízením, který cíleným způsobem mění vlastnosti signálu Základními úpravami v kmitočtové oblasti jsou kmitočtová filtrace, posun podle kmitočtové osy a obohacení spektra nelineárním tvarovým zkreslením signálu. V časové oblasti se opět jedná o filtraci (vynechání vybraných úseků) a posun v časové ose. Základní dynamické efektové úpravy jsou komprese a expanze rozsahu hodnot průběhu signálu. Komprese i expanze může být také prováděna změnou rozsahu podle vhodně zvolené řídící funkce (modulací). Mezi základní hudební efekty patří efekty s těmito profesními názvy: Echo, Flanger, Chorus, Phase, Tremolo a Kompresor (1).

28 Digitální hudební efekty a jejich vytváření Echo Tento efekt simuluje ozvěnu. K jeho realizace se používá operace zpoždění zvukového signálu. Modifikací mohou být ozvěny střídavě slyšitelné z levé a pravé strany. Časy zpoždění bývají desítky milisekund, kdy je Echo takřka součástí původního zvuku až po zřetelně oddělené ozvěny celých frází, kde může být čas zpoždění i několik sekund. Echo lze použít tak, aby docházelo ke zdůrazňování dob ve skladbě, tzn. že čas zpoždění je nutné nastavit podle tempa skladby. S různým časem zpoždění lze vytvářet i nové rytmické útvary, zvlášť u zvuků s perkusivním charakterem. Flanger Vytváří zvuk používaný zejména na kytaru a různé klávesové nástroje (varhaní a smyčcové registry) s výraznými barevnými změnami. Vzniká přičtením zpožděného signálu o jednotky milisekund k původnímu signálu, přičemž zpoždění se periodicky mění. Přímý a zpožděný signál jsou smíchány v poměru 1:1. Hodnota zpoždění je měněna modulačním oscilátorem se sinusovým nebo trojúhelníkovým průběhem řídícího signálu s periodou v řádu sekund. Flanger je možné použít i pro získání působivého stereofonního efektu, kdy z jednoho kanálu hraje pouze přímý zvuk a v druhém kanálu se uplatňuje Flanger efekt.

29 Digitální hudební efekty a jejich vytváření Chorus Vytváří dojem bohatého zvuku, jako by např. místo šestistranné kytary byla použita kytara dvanáctistrunná. Vzniká obdobně jako efekt Flanger, ale pro delší hodnoty zpoždění signálu (desítky milisekund). Název Chorus je odvozen z toho, že při použití tohoto efektu vzniká iluze dvou či více nástrojů (hlasů), hrajících stejnou pasáž dohromady, kdy nastávají jemné rozdíly nejen ladění ale i v časovém průběhu. Phase Velmi originální efekt připomínající zvuk při opakovaném otáčení zdroje zvuku. Vytváří se opět tak, že k přímé větvi signálu se přidá zpožděný signál s kolísajícími hodnotami zpoždění, ale tentokrát se zpožděním maximálně několik desítek až stovek mikrosekund. Tremolo Při tomto hudebním efektu je úroveň výstupního signálu pomalu periodicky amplitudově modulována. Modifikací je parametrické tremolo, kdy se modulace děje opačně v levém a pravém poslechovém kanálu. Je-li signál v levém kanálu zesílen, pak je o stejnou hodnotu signál v pravém kanálu o stejnou hodnotu zeslaben Kompresor Úprava dynamického rozsahu výstupního signálu se mění v závislosti na úrovni vstupního signálu podle nelineární převodní kompresní křivky.

30 Ekvalizéry – součástí programu Winamp je také softwarový grafický ekvalizér. Ukázka zde není uvedena, ale program je možno stáhnout na http://www.winamp.com/Ekvalizéry – součástí programu Winamp je také softwarový grafický ekvalizér. Ukázka zde není uvedena, ale program je možno stáhnout na http://www.winamp.com/ http://www.winamp.com/ Echo – slabší: silnější:Echo – slabší: silnější: Reverb -dozvukReverb -dozvuk Delay – rychlý: pomalý: ping-pong:Delay – rychlý: pomalý: ping-pong: Flanger – original: upravený:Flanger – original: upravený: Phaser –Phaser – Wah-wah – 1) 2)Wah-wah – 1) 2) Chorus – original: upravený:Chorus – original: upravený: Distortion – original: upravený: heavy:Distortion – original: upravený: heavy: Fuzz -Fuzz - Lead – original: upravený:Lead – original: upravený: Tremolo –Tremolo – Zvukové ukázky ◄◄ KONEC◄◄ ukončit ukázku