Síntesis de distorsión de fase.

Distorsión de fase (PD) La síntesis es un método de síntesis introducido en 1984 por Casio en su gama CZ de sintetizadores. En resumen, es similar a la síntesis de modulación de fase defendida por Yamaha Corporation (bajo el nombre de modulación de frecuencia), en el sentido de que ambos métodos cambian dinámicamente el contenido armónico de una forma de onda portadora por la influencia de otra forma de onda (modulador) en el tiempo. dominio. Sin embargo, la aplicación y los resultados de los dos métodos son bastante distintos.

Casio creó cinco sintetizadores diferentes utilizando su concepto original de síntesis PD (con variaciones). El método de síntesis posterior de VZ-1 y compañía, la distorsión de fase interactiva, es mucho más similar a la modulación de fase antes mencionada, en lugar de una evolución directa de la distorsión de fase; vea abajo.

Generando contenido armónico

La implementación de PD de Casio utilizó osciladores generados por formas de onda de modulador y portadora, sincronizados entre sí por ciclo. Los moduladores eran varias ondas angulares que podían "distorsionar" el sonido. el seno de la portadora en otras formas, en un grado derivado del "DCW" sobre. Al hacerlo, se crearon muchos armónicos en la salida. Como los moduladores eran ricos en contenido armónico, podían crear espectros más lineales, es decir, más similares a los espectros sustractivos tradicionales, que la síntesis de modulación de fase (PM/FM) de Yamaha. La PM no requiere sincronización del oscilador, pero durante mucho tiempo estuvo limitada a ondas sinusoidales, lo que significaba que los espectros de salida tenían el sello no lineal de las funciones de Bessel. PD es un tipo diferente de PM, cuyos moduladores muy diferentes provocaron diferencias significativas en el funcionamiento y el sonido entre PD y PM. Por tanto, los dos no son directamente equivalentes.

Todas las transformadas de fase se ensamblan a partir de funciones lineales por partes bajo control de lógica binaria y muestran rodillas pronunciadas características (y para algunas transformaciones, incluso saltos repentinos) a medida que se mueven del mínimo al máximo, donde el acumulador del contador de frecuencia se envuelve. gira y empieza de nuevo. Los codos agudos se suavizan gracias a la redondez de la onda sinusoidal modulada y no se notan demasiado en la señal resultante.

Simulando un filtro resonante

Además de ser más capaces de generar espectros lineales tradicionales, los sintetizadores CZ también pueden emular barridos de filtro resonantes. Esto se hizo utilizando ondas sinusoidales en la frecuencia resonante, sincronizadas y enventanadas en la frecuencia fundamental. Se pueden controlar las frecuencias pero no la cantidad de resonancia.

La Figura 19 de la patente de la serie CZ de 1985 muestra cómo emular la resonancia variable que se encuentra en los filtros analógicos controlados por voltaje:

• ()a) El contador de frecuencia base, envolviendo alrededor de cada período.
• ()b) El contador de frecuencia de resonancia a una frecuencia ligeramente superior, siendo reajustado (o "sincronizado"Cuando el contador base se envuelve.
• ()c) El contador de frecuencia de resonancia utilizado como lectura de onda sine. Tenga en cuenta el salto repentino en el restablecimiento, que causa una distorsión significativa.
• ()d) El contador de frecuencia de base invertido.
• ()e) Multiplying c por d. El repentino salto en c ahora está nivelado.

Resumir en otros términos: La resonancia es una forma de sincronización digital dura, compuesta de una onda sine a la frecuencia resonante, amplitud envuelta por y sincronizada a una función de ventana a la frecuencia fundamental. La función de la ventana puede tomar varias formas, incluyendo la sierra y el triángulo, determinando así el espectro 'basal' sobre el cual se superpone el efecto resonante. Dado que la amplitud de todas las funciones de ventana disponibles termina en cero, esto elimina las discontinuidades afiladas en la onda sine sincronizada, que es una manera bien conocida de reducir el aliado en la sincronización digital. Sin embargo, algunos alias siguen presentes debido a la discontinuidad en los derivados de la función. Así, los efectos de barrido filtrante se generan de la misma manera que los efectos de sincronización: modulando la frecuencia de la resonancia (envoltura DCW), los cambios de timbre, agregando y restando armónicos al espectro fundamental elegido alrededor de la frecuencia resonante elegida.

Comparación con otros tipos de síntesis

Como se describió anteriormente, la distorsión de fase aplica en términos generales conceptos matemáticos similares a la síntesis de modulación de fase, pero su implementación y resultados no son equivalentes. Mientras que PM, iniciado por John Chowning y utilizado comercialmente por Yamaha, utiliza un modulador oscilante que puede tener su propio período, PD aplica un modulador angular de segmentos de línea recta sincronizados con el mismo período que su portadora correspondiente, es decir, modulando cada ciclo. idénticamente. PM/FM produce espectros derivados de la función de Bessel a menos que se linealicen mediante la aplicación de retroalimentación, mientras que PD produce espectros más lineales. Esto se manifiesta en los sintetizadores PD' reputación de ser más fácil de producir sonidos sustractivos tradicionales, como los típicamente asociados con sintetizadores analógicos, que se caracterizan por espectros lineales. Estos hechos demuestran cómo, aunque el concepto amplio (alteración de fase) es el mismo, la implementación y los resultados difieren mucho.

El motor posterior de Casio llamado Interactive Phase Distortion (iPD), que aparecía en sus sintetizadores VZ (VZ-1, VZ-10M y VZ-8M; los dos primeros también rebautizado por Hohner como HS-2 o HS-2/E), en realidad tiene muy poca semejanza con los modelos 'reales' PD, basándose en su lugar en un tipo idiosincrásico de PM. En iPD, se combinan múltiples osciladores en varias rutas configurables (similares a los "algoritmos" de Yamaha) y pueden modularse entre sí usando PM o modulación en anillo (esta última no está disponible en el sistema de Yamaha).). Las opciones de Casio para combinar y enrutar osciladores son más flexibles que las de Yamaha. Por ejemplo, el VZ10-M es capaz de realizar 90 combinaciones únicas de osciladores y modulaciones en comparación con los 32 algoritmos del DX7. Además, los osciladores VZ-10M ofrecen 8 formas de onda diferentes, lo que permite una generación de sonido más compleja que el DX7, que utiliza sólo ondas sinusoidales.

Sintetizadores que utilizan distorsión de fase

• Rango Casio CZ de sintetizadores (incl. CZ-101, CZ-230, CZ-1000, CZ-3000, CZ-5000, CZ-1)
• CZ V - Emulación de Arturia de la gama Casio CZ