סינטזה

למדנו שצליל שמוקלט דיגיטלית מאוחסן כרצף של מספרים. השאלה היא מה יקרה אם ננסה ליצר רצף מספרים זה בעצמנו? למשל, מה יקרה אם נבחר 44,100 מספרים (שנייה אחת) באופן שרירותי ונקרא להם דגימות? איך התוצאה תישמע?
התשובה היא: רעש. זה אינו מפתיע מכיוון שהגיוני שסיגנל שמיוצר שרירותית ישמע כרעש. אולם, למרות שרעש יכול להיות מעניין בפני עצמו, אנו מעונינים לייצר גם סוגים אחרים של צליל. ראינו כמה חשובים הם גלי סינוס, לכן אולי כדאי לנו ליצרם? הנוסחא ליצור גל סינוס היא מאוד פשוטה:
(Y = sin(X
פשוט למדי. אולם, כדי לשלוט בתדר, באמפליטודה, בפאזה, או בכל מרכיב מסובך אחר צריך לדעת יותר מליצור גל סינוס פשוט.

אם נבחר רצף מספרים (בדר"כ בטווח 0 עד שני פאי) ונכניס אותם לנוסחת הסינוס, התוצאה תהיה עוד רצף מספרים שמתאר גל סינוס. ע"י בחירה חכמה של המספרים אנו יכולים לשלוט בתדר של גל הסינוס שיצרנו.

רוב שיטות הסינטזה הממוחשבות הבסיסיות עובדות באופן דומה: מוגדרת פונקציה שמקבלת רצף של קלטים. מכיוון שצורות גל מוגדרות במונחים של אמפליטודה לאורך זמן, רצף המספרים עבור פונקציית סינטזה הם בדרך כלל רשימה מתמשכת של נקודות זמן. פונקציית סינטזה בדרך כלל פולטת רצף דגימות שמתארות צורת גל. דגימות אלו הן פונקציה של זמן, תוצאה של שיטת הסינטזה הספציפית.
לדוגמא, במקרה של סינוס פשוט: עבור רצף נקודות זמן (sin(t) ,(t1,t2,t3...tn נותנת לנו קבוצה חדשה של מספרים {(sin(t1), sin(t2), sin(t3),....., sin(tn}, להם אנו קוראים ערכי הדגימה של הסיגנל.

כפי שנראה בהמשך, ניתן להשתמש בפונקציות מתוחכמות יותר כדי ליצור צורות גל מורכבות. לעיתים משתמשים בקבוצת הפלט של פונקציה אחת כקלט לפונקציה הבאה. פונקציות צליל שלוקחות דגימות כקלט ומוציאות רשימת פלט חדשה נקראות מסננים. במוסיקה ממוחשבת, כמעט הכל עובד באופן זה.

בעבודה מעשית, רוב תוכנות המוסיקה הממוחשבות ייצרו עבורך רעש או גלי סינוס, אך חשוב להבין שאין סיבה שדגימות הקלט תהיינה לקוחות מהעולם האמיתי. בעזרת שימוש בטכניקות סינטזה רבות וקיימות ניתן לייצר מגוון בלתי מוגבל של צלילים סינתטיים, שתחילתם בצלילי מכונה מלאכותיים וסופם בצלילים שנשמעים כמעט זהים לצליל האמיתי.

יש גישות רבות לסינטזת צליל, לכל אחת מעלות וחסרונות משלה והתאמה ליצירת סוגים שונים של צליל. בחלק זה נבחן מספר טכניקות סינטזה פשוטות וחזקות.