На концерте ли мы или слушаем через наушники, мы полагаемся на ряд музыкальных факторов, чтобы различать инструменты, которые мы слышим, - электронные, акустические или человеческие. Некоторые из них довольно просты, например, высота и громкость, в то время как другие не так легко определить математическим уравнением или названиями нот. Я говорю о тембре.

Тембр относится к характеру, текстуре и цвету звука, который его определяет. Это общая категория для характеристик звука, которые не относятся к высоте тона, громкости, продолжительности или пространственному расположению, и она помогает нам определить, является ли то, что мы слушаем, фортепиано, флейтой или органом.

Поскольку слова могут лишь в определенной степени описать тембр, в этой статье мы будем полагаться на наглядную информацию из спектрограммы Insight 2 - инструмента, который показывает нам, как выглядит звук, - чтобы лучше понять тембр, как он работает и как его можно использовать для улучшения нашей музыки.

Что такое тембр в музыке? Визуализируйте это

Наше восприятие тембра зависит от двух ключевых физических характеристик звука: частотного спектра и огибающей. Спектрограмма в Insight 2 визуализирует эти характеристики с течением времени, что позволяет легко сравнивать и противопоставлять общие тембры в музыке и узнавать, что отличает их друг от друга.

Спектрограмма ниже представляет собой визуализацию ноты A2, которая вибрирует с частотой 220 Гц, запуская одиночный генератор синусоидальной волны. Синусоидальная волна - это простейшая форма волны. Это основной и изолированный звук только с основной частотой - наиболее отчетливой частотой звука и определяющей его высоту. В результате тембр получается тусклым или бледным.

Примечание: хотя синусоидальные волны сами по себе не имеют интересного тембра, объединение двух или более вместе может создать более сложный звук, который является основой для аддитивного синтеза.

1   sine wave

Визуализация синусоидальной волны в Insight 2

Та же самая нота, сыгранная на осцилляторе прямоугольной волны, дает гораздо более насыщенную визуальную спектрограмму. Основная частота по-прежнему колеблется с частотой 220 Гц, но теперь к ней присоединяется серия линий над ней, которые представляют гармоники. Гармоники - это частоты, кратные основной гармонике, и их структура в сигнале во многом определяет то, как мы слышим тембр. Прямоугольная волна имеет «нечетные» гармоники, потому что они лежат на нечетных кратных основной частоте. Например, 660 Гц (220 x 3), 1100 Гц (220 x 5), 1540 (220 x 7) и т. д.

Амплитуда сигнала представлена изменением цвета. Самые громкие части сигнала имеют самые яркие линии, а более тихие части сигнала обозначены более темными линиями. Мы видим, что самая громкая частота является основной, а громкость гармоник уменьшается по мере увеличения частоты. Распределение нечетных гармоник в прямоугольной волне - с меньшим количеством информации в среднем диапазоне - вносит свой вклад в глухой и холодный тембр, подобный тембрам колоколов и колокольчиков.

2   square wave

Визуализация прямоугольной волны в Insight 2

Тембр прямоугольной волны можно воссоздать с помощью синусоидальной волны и искажения клипа - см. Спектрограмму ниже. Когда в сигнал вносятся искажения , он генерирует новые гармоники, которые добавляют цвет. Для теплого или шерстистого тембра идеально подходят низкие значения искажений. Шумный тембр получается с экстремальными значениями искажения.

4   sine wave with distortion

Синусоидальная волна с искажением

Гармонический состав пилообразной волны даже богаче, чем прямоугольной волны, особенно на высоких частотах, и включает смесь нечетных и четных гармоник. Четные гармоники кратны основной гармонике, и разница в частоте между ними составляет октаву: 440 Гц - на октаву выше 220 Гц, 660 Гц - на октаву выше 440 Гц и т. д. Тембр пилообразной волны яркий и жужжащий и становится резким в нефильтрованном виде. Поскольку они содержат все гармоники в серии, пилообразные волны являются лучшими кандидатами для субтрактивного синтеза.

What is timbre why is it important

Визуализация пилообразной волны в Insight 2

Наиболее распространенный прием в субтрактивном синтезе - формирование богатого гармонического сигнала, такого как струнные пэды, от блестящего до мягкого тембра путем закрытия и открытия фильтра. И это очень похоже на то, как звучит.

5   low pass filter

Фильтр нижних частот

Тембр с течением времени

До сих пор мы рассматривали, как основные и гармонические частоты звука влияют на тембр, в основном с простыми статическими волнами. Как я уже упоминал ранее, на тембр также сильно влияет огибающая звука. Огибающая формирует громкость и спектральное содержание звука с течением времени с помощью четырех параметров: атаки, затухания, сустейна и релиза, сокращенно ADSR.

Чтобы лучше понять, как огибающая соотносится с тембром, возьмите фортепианную запись и переверните ее. Когда пианино движется вперед во времени, мы слышим и видим, что каждая нота переходит от тишины к максимальной амплитуде сразу после нажатия. Время затухания быстрое, а уровень сустейна остается постоянным до тех пор, пока нота не будет отпущена - узнаваемая огибающая фортепиано.



6   piano forward

Фортепиано играет вперед во времени



Воспроизведение фортепианной записи в обратном направлении меняет структуру огибающей. Каждая нота имеет постепенное увеличение до максимальной амплитуды, а затем резкое падение до тишины. Частотное распределение и интенсивность каждой ноты одинаковы в обоих направлениях, но обратный тембр совершенно другой. Резонансные частоты в записи подчеркнуты, а перевернутый молоток фортепьяно привносит странную мерцающую текстуру.



7   piano backward

Фортепиано играет в обратном направлении


Вокальный тембр

Человеческий голос - один из самых узнаваемых звуков вокруг нас. Мы полагаемся на тембральные характеристики голоса, чтобы определить пол и возраст, а также выделить знакомые голоса друзей и родственников в людных местах. Так же, как форма акустического инструмента определяет воспроизводимый им тембр, форма голосовых связок, речевого тракта, носа, а также остальной части тела человека определяет тембр голоса.

Связывание тембральных характеристик голоса с частотами - важный навык для записи, продюсирования и микширования. Эмоциональная трансформация песни зависит от изменения вокального тембра. Чтобы припев звучал более энергично, вокалист для контраста во время куплета будет петь мягко и в более низком регистре. Этот стиль пения дает темный или мягкий тембр.



8   verse timbre

Тембр вокала



На спектрограмме вокала припева ниже интенсивность гармоник остается высокой до 5 кГц, тогда как гармоники куплета начинают спадать около 2 кГц. Здесь также содержится больше информации о высоких частотах в диапазоне 7–12 кГц.

9   chorus timbre

Тембр вокала хора

Ни один голос не может правильно звучать в миксе без небольшого улучшения. Тщательно подобрав эффекты, мы можем улучшить тембр голоса, не слишком сильно изменяя его естественный характер. Я применил несколько эквалайзеров, где вокал был слишком резким, и добавил легкую компрессию и коррекцию высоты тона. Вокал звучит более живо, но при этом остается верным оригинальному исполнению.



Заключение

Знакомство с тембром в музыке дает нам более глубокое понимание общих студийных эффектов, таких как искажение, фильтрация и эквалайзер, а также того, как синтезировать новые звуки. Используйте спектрограмму в Insight 2, чтобы проанализировать тембр интересных звуков и инструментов и узнать, что делает их уникальными. Это значительно улучшит ваши навыки критического слушания и улучшит песни, над которыми вы работаете.