Огибающая в сценарии для звука скрипки

Дмитрий Маштаков
  Огибающая, читаем мы в интернете – это один из базовых инструментов для настройки звука. В большинстве случаев, огибающая настраивается с помощью нескольких регуляторов, а именно – Atack (Атака), Decay (Спад), Sustaine (Звучание), Release (Затухание).
  Она так и называется - огибающая (ADSR).

  В программе «Трио» огибающая используется в упрощённом варианте – фаза спада в ней соединена с фазой звучания, сразу после окончания прямолинейной атаки начинается постепенное уменьшение громкости звука. Задаётся этот профиль числом вида 150.998 в котором целая часть указывает на количество семплов атаки, а дробная указывает на коэффициент ослабления – амплитуда огибающей умножается на 0.998 после окончания вычислений по каждому семплу.
 
  Как вы поняли, программа «Трио» синтезирует звук – величины очередных семплов в ней вычисляются по неким формулам, разным, в зависимости от выбранного сценария развития звука. Для звука фортепьяно сценарий один, для звука Виолы (скрипка, она же альт) сценарий другой. Есть ещё сценарий аккордеона, сценарии du-du, dzin и еще несколько.
  Что касается фазы затухания, то она однотипна – звук линейно сводится к нулю. Количество семплов этой фазы задаёт величина ТЕ. По умолчанию ТЕ=30, при меньших значениях в конце звука слышатся хлопки, но в большую сторону изменить ТЕ можно, нужно только написать ТЕ=… - равенство с другим числом в строке партитуры.

  Программа «Трио» делает две вещи – она читает партитуры, это текстовые файлы, в строках которых указаны частоты нот, длительности нот, выраженные в количестве семплов, и длительности после нотных пауз. Обозначениями L=…  указываются обычные паузы. Имеется также масса указаний и назначений, с помощью которых звук становится управляемым – указывая на номер сценария можно выбирать инструмент, другими указаниями мы настраиваем его тембр, третьими указываем на штрихи исполнения – на замедления звучания нот, на их громкость, на эхо, и, разумеется, на особенности огибающей.
  Второе, что делает программа «Трио», прочитав все эти штрихи и нюансы, - она синтезирует семплы и записывает их в пробный звуковой файл. Файл называется PROBA.exe и его можно сразу же просмотреть и прослушать в звуковом редакторе «Wave Editor».

  В программе «Трио» в настоящее время имеется 5 Виол – пять сценариев, создающих звук, каждый на свой манер. Это Виола звенящая (4), Виола спокойная (40), Виола трепетная (41), Виола эксперимент (42) и Виола поющая, звук которой развивается по сценарию 43.
  Поющая Виола имеет возможность перестраивать огибающую своего звука в широких пределах и с дополнительными прибамбасами, в частности, меняя высоту своего звука во время его развития. Клип с её звучанием можно послушать тут https://youtu.be/ubNmvFydjtk
 
  На иллюстрации показаны осциллограммы последовательности двух звуков, созданных в сценарии 43. Второй звук обычный, а первый создан с заданным профилем огибающей.
  Первому рисунку соответствует следующий фрагмент партитуры:

  A1r$="150=8-5-99"  UX=1
F= 659.26 T1= 15680  T2= 320 t35000 
  UX=0
F= 440     T1= 15680  T2= 320 >>

  Эхо отключено, поэтому форма огибающей на рисунке хорошо просматривается.
  Огибающая задаётся назначением A1r$="150=8-5-93", включается указанием UX=1, и отключается указанием UX=0. Указание t35000 увеличивает длительность звучания первой ноты. При таком длительном звучании мы можем хорошенько разглядеть все нюансы поведения огибающей.

      "150=8-5-99"
  Число 150 задаёт длительность атаки в семплах, а вслед за знаком = идёт мнемоническая запись амплитуды огибающей. На каждую позицию в строке, занятую знаком тире или цифрой, отводится фрагмент звучания длительностью 0.2 сек, а каждая цифра означает амплитуду в начале следующего фрагмента.
8 – 80% максимальной громкости, 5 – 50%, 9 – 90%, а последняя цифра 9 указывает на уровень кривой спада звука 30% на расстоянии 0.2 сек от последней указанной цифрой вершины.
  Поскольку 9 равно 9-ти то никакого спада звука не будет, и звук на одинаковой громкости держится вплоть до окончания звучания ноты.

  Следующая картинка соответствует назначению "150=8-5-93"
  Вертикальными чёрточками на ней отмечены границы фрагментов огибающей. Расстояние между красными чёрточками - 0.4 сек, а между красной и жёлтой (положение заданного уровня спада) расстояние составляет 0.2 сек.
 
  Картинка ниже соответствует назначению "150=8-5...93"
  Здесь убран знак тире между вершинами 5 и 9, тем самым интервал сократился до 0.2 сек, а три точки, поставленные в этот интервал, сократили его очень сильно. В интервал можно ставить одну, две или три точки - три это наиболее сильное его сокращение. Результат вы видите на картинке.

  Кроме знаков тире и точек, увеличивающих и сокращающих интервалы, можно ставить букву Ы-сильное частотное вибрато, букву ы-слабое вибрато, знак вертикальной черты – выключение вибрато.
  Значки / и \ повышают и понижают частоту на тон, а знак подчёркивания возвращает частоту к исходному виду.

  Картинка снизу слева показывает ту же осциллограмму со включённым эхом, а внизу осциллограмму в растянутом масштабе, на ней можно видеть, как смещаются и взаимодействуют между собой пички основного звука и пички эха, потому осциллограмма звука в присутствии эхо получается лохматой, а сам звук более богатым.

  Помимо первого назначения A1r$="…" в партитуре может быть второе назначение A2r$="…" и третье A3r$="…"
  Включаются эти назначения партитурными указаниями UX=2 и UX=3, а указание UX=4 включит предусмотренное сценарием 43 стандартное для Виолы назначение "10=7-9-94"
  Отключаются назначения профиля указанием UX=0, после чего ноты Виолы 43 исполняются в соответствии с диссипативным фактором в виде числа 150.998 так, как об этом говорилось в начале статьи.
  Техника задания огибающей является эффективным средством формирования и управления звуком, но в программе «Трио» эта техника применена только для инструмента Виола в сценарии 43.

__________
10.03.2024
 
Программу «Трио» можно скачать тут https://disk.yandex.ru/d/cLExDqLlR_JMrQ
Файл с описанием партитурных указаний https://disk.yandex.ru/i/OIESY5CqETybbw
Редактор «Wave Editor» https://disk.yandex.ru/d/aUwPvvlDkPXqq