ADSR-огибающая

ADSR огибающая

ADSR-огибающая — функция, описывающая изменения какого-либо параметра во времени, используемая в синтезаторах звука. Как правило используется для описания изменений частоты среза фильтра и громкости. Реже - для описания изменений высоты тона, панорамы и некоторых других существующих параметров звука. Когда реальный музыкальный инструмент звучит, его громкость изменяется с течением времени. Каждый инструмент имеет свои особенности изменения громкости. Например, орган при нажатой клавише соответствующей ноты играет её с постоянной громкостью, а гитара воспроизводит звук максимально громко только в момент удара по струне, после чего он плавно затухает. Для духовых инструментов свойственно достижение максимальной громкости звука не сразу, но через некоторое время после взятия ноты.

ADSR-огибающая позволяет описывать подобные изменения с помощью небольшого числа параметров, описывающих четыре разных стадий огибающей. Название ADSR является сокращением от названий каждой из этих стадий (Attack-Decay-Sustain-Release).

Основные сведения

ADSR-Огибающая (изменение амплитуды звукового сигнала при постоянной частоте) — важная характеристика звука, издаваемого музыкальными инструментами, являющаяся определяющей для «опознания» музыкального инструмента. На огибающей выделяют четыре основных участка (стадии):

1. Атака (eng.: Attack, A) — период начального нарастания громкости сигнала.
2. Спад (eng.: Decay, D) — период ослабления сигнала после начального нарастания.
3. Задержка (eng.: Sustain, S) — уровень постоянной силы сигнала.
4. Затухание (eng.: Release, R) — период окончательного затухания сигнала.

По первым буквам английских названий участков огибающей её иногда обозначают как ADSR.

В зависимости от звукового инструмента, в огибающей могут быть представлены не все участки огибающей. Например, для фортепиано очень чётко выражены все четыре участка, а для флейты можно пренебречь всеми, кроме плато.

Из-за нелинейности начальных и конечных участков звука для достоверной оцифровки требуется частота дискретизации в 5 раз превышающая частоту звука. ^[1]

Параметры ADSR

• Attack (Атака) определяет время, нужное для того, чтобы громкость ноты достигла своего максимального уровня.

• Decay (Спад) определяет время, в течение которого происходит переход от максимального уровня к уровню Задержки (Sustain).

• Sustain (Задержка) описывает уровень звука, играемый во время удержания клавиши (после того как другие составляющие: Атака и Спад уже отыграли).

• Release (Затухание) определяет время нужное для окончательного спада уровня ноты до нуля, после того как клавиша отпущена.

ADSR огибающая является лишь первым приближением при моделировании реальных инструментов. Современные синтезаторы имеют более совершенные типы огибающих.

Альтернативные существующие варианты

Альтернативой описанной выше стандартной 4-х стадийной огибающей может быть огибающая с большим количеством стадий.
Например, 6-ти стадийная ADBSSR-огибающая, где:

1. Атака (eng.: Attack, A) — время, за которое значение регулируемого параметра звука нарастает до некоторой (возможно, но необязятельно максимальной) величины.
2. Спад (eng.: Decay, D) — время, за которое значение регулируемого параметра звука уменьшается после начального нарастания до некоторой (возможно, но необязательно нулевой) величины.
3. Точка перелома (eng.: BreakPoint, B) — значение регулируемого параметра звука, в котором стадия Спада сменяется стадией Уклона.
4. Уклон (eng.: Slope, S) — время, за которое значение регулируемого параметра звука нарастает/продолжает уменьшаться (после стадии Спада) до некоторой величины. Или время, в течение которого значение регулируемого параметра остается в значении, установленном для Точки перелома. В последнем случае стадия Уклона может рассматриваться как дополнительная стадия Задержки.
5. Задержка (eng.: Sustain, S) — некоторое значение регулируемого параметра звука, сохраняющееся в установленном состоянии до момента, когда будет отпущена клавиша.
6. Затухание (eng.: Release, R) — время, за которое, после того как клавиша будет отпущена, значение регулируемого параметра звука окончательно уменьшается до нуля.

Примечания

1. ↑ Прецизионные усилители низкой частоты, Данилов А. А. 2008.

Для улучшения этой статьи желательно?: Проверить достоверность указанной в статье информации. Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное. Викифицировать статью.