Откуда берётся жужжание
Осциллятор — электронный генератор колебаний — задаёт повторяющееся изменение напряжения. Когда его сигнал превращают в звук, частота колебаний определяет высоту тона: быстрее колебания — выше нота. Но одной высоты недостаточно, чтобы звук стал похож на флейту, струну или узнаваемый синтезаторный тембр.
Формы сигналов различаются набором дополнительных частот, называемых гармониками. Синусоидальная волна почти не содержит их, поэтому звучит чисто. Пилообразная богата гармониками и кажется яркой, а квадратная тоже может звучать резко и насыщенно. Именно этот сложный состав часто воспринимается как жужжание.
Как фильтр меняет тембр
Фильтр действует как частотно-зависимый регулятор: он ослабляет одни составляющие звука и пропускает другие. Например, фильтр низких частот приглушает верхние гармоники. Пилообразный сигнал после такой обработки становится менее колким, словно его верхний край срезали, — остаётся более мягкий и тёмный звук.
Ручка частоты среза задаёт границу, выше которой фильтр начинает сильнее ослаблять сигнал. Если менять её во время звучания, тембр будет раскрываться или тускнеть. Резонанс усиливает звук около этой границы, добавляя характерный акцент; при сильном резонансе он может стать почти свистящим.
Нота оживает во времени
Обычно фильтр работает не сам по себе: его параметры можно менять автоматически, пока звучит нота. Короткое открытие фильтра в начале и последующее закрытие создают щелчок или «пух» атаки; медленное изменение даёт плавный подъём и спад. Такие изменения помогают услышать в одном и том же сигнале разные жесты и характеры.
Фильтр не задаёт высоту ноты вместо осциллятора — он формирует её окраску и движение. Поэтому один сигнал может звучать мягко, резко или почти голосоподобно: достаточно изменить, какие его частоты слышны и как это меняется со временем.
