[MÚSICA] Hola. Bienvenidos. En este video veremos unos detalles de la sÃntesis aditiva. [SONIDO] Como su nombre lo indica, básicamente este método consiste en sumar componentes para generar un resultado final. ¿Qué componentes? Los más razonables de usar, de acuerdo a lo que hemos visto en los módulos anteriores, son las sinusoides. ¿Por qué? Porque las sinusoides representan un movimiento fÃsico muy simple, contiene una sola frecuencia o un solo periodo. Son señales periódicas, son señales que son controlables porque tienen tres parámetros, amplitud, frecuencia y fase. Y sabemos que al sumar sinusoides yo puedo generar cualquier sonido. Esto lo sabemos de acuerdo a lo que hemos visto anteriormente. Pero el aporte de Joseph Fourier, quien determinó que cualquier señal o sonido, no importa qué tan complejo sea, siempre se pueden entender o crear como una suma de sinusoides. Vamos a ver ahora un video en que esto se vuelve a ver tal cual como vimos en los módulos anteriores, donde muchos sinusoides o imágenes tienen una forma de onda compleja. [SONIDO] [SONIDO] [SONIDO] [SONIDO] Entonces, ¿en qué consiste la sÃntesis aditiva?, un poco más a detalle. Supongamos que voy hacer una sÃntesis muy simple de tres sonidos Tengo un sonido uno, un sonido dos y un sonido tres. Y voy a usar tal cual como vimos en el video, sinusoides. Por lo tanto, esta sinusoide puede tener una cierta frecuencia, una cierta amplitud, una cierta fase. Puede dibujar tres sinusoides distintas para entender cómo esto podrÃa funcionar, un ejemplo practico. Entonces, supongamos que tenemos sinusoide de este tipo. Primero, una sinusoide de una frecuencia más bien grave. Por ejemplo, esa. Suave una sinusoide asÃ. Podemos otra de una frecuencia un poco más aguda y una amplitud menor, supongamos que va hacer la sinusoide. Y tenemos una incluso más aguda con amplitud menor. Cada una de estas sinusoides tiene una amplitud, un periodo de frecuencia y una fase distintas. ¿Cual es el resultado de sumar estas cosas? Bueno, lo que estamos haciendo es simplemente sumarlas. Sumar esa, más esa, más esa. Y el resultado, voy a dibujar una aproximación acá en, no tiene por qué ser tan exacto. Y al resultado final lo vamos a llamar S. Va a tener obviamente la periocidad de esta sinusoide. DeberÃa repetirse más o menos al mismo periodo que acá, pero tiene variaciones de alta frecuencia, una y dos. Por lo tanto, yo me atreverÃa a decir que esto va hacer algo de este estilo, una cosa asÃ, más o menos. Y eso en realidad se parece más a la suma de S1, eso se le agrega un poco de algunas operaciones, pueda que tenga alguna relación aquÃ, que además es creciente y no acepta adversidad, en este caso acá. Y yo puedo determinar qué amplitudes, qué frecuencias y qué fases tienen que tener estas sinusoides de acuerdo al resultado deseado que yo quiera. Este por ejemplo, es muy simple de una sÃntesis aditiva. Entonces, siendo más especÃfico. Tengo que decidir, la frecuencia, vamos a llamarla la frecuencia uno, amplitud uno, y la fase uno de este componente. La frecuencia dos, la amplitud dos y la fase dos de este componente, y la frecuencia del tercer componente y su amplitud y su fase. Y yo puedo elegir qué relaciones se dan entre estas frecuencias. Si yo escojo frecuencias que están armónicamente relacionadas, esto es, que son múltiples enteros de esta principal. Por ejemplo, si yo digo que voy a escoger F2 va hacer igual a dos veces F1. Y F sub 3 va hacer igual a tres veces F sub 1, ¿cierto? Entonces en este caso cuando yo escogà frecuencia uno, dos veces la frecuencia uno, tres veces la frecuencia uno, el resultado va hacer una señal armónica. Esto es que va estar compuesta por componentes cuya frecuencia están todas relacionadas en forma entera entre sÃ. Pero yo podrÃa escoger otro set de frecuencias. En el tiempo podrÃa escoger F1, F2 y F3. Cualquier frecuencia, podrÃa no sé. Supongamos que esto sea 100 hertz, esto sea 105, 4, y esto sea 300, 25. Vemos que hay una relación exacta entre estos componentes, a pesar de que esto bien cercano a hacer tres veces esto. Por lo tanto, hagamos un ejemplo distinto. Póngamosle 380.25, donde claramente no hay una relación entera o armónica entre las frecuencias. En este caso, el resultado de las sÃntesis aditiva es una señal que no es armónica, una señal inarmónica. Por lo tanto, el proceso de sÃntesis aditiva puede generar dependiendo de cómo escoge las frecuencias. Puede generar señales armónicas, si es que las frecuencias son todas relacionadas mediante múltiplos enteros unas de otras. O inarmónicas, en el caso en que las frecuencias no sigan una relación entera entre ellas. En muchos textos, muchos autores cuando el caso inarmónico no hablan de armónico, sino que hablan de parciales. Por lo tanto, si es que yo estoy sumando componente de frecuencia que no siguen una regla, como en este caso entera, los componentes pasan a llamarse parciales. Pero básicamente estamos hablando de lo mismo, componentes que al ser sumados generan una onda resultante. El ejemplo que acabamos de ver era de una suma de tres sinusoides. Pero yo puedo hacer un sonido tan complicado como uno quiera, de graficar acá solo las frecuencias positivas, pero sabemos que estaban mal ciertas frecuencias negativas en el espectro. Supongamos que yo quiero un sonido que tenga estos componentes de frecuencia. Y este sonido puede estar tomado como referencia. Por ejemplo, puede ser un sonido de un instrumento real que yo quiera sintetizar. O simplemente un sonido artificial que yo escogÃ, estos componentes de frecuencia. Y vamos a denominar, F sub 1, F sub 2, 3 y asÃ. Hasta F sub 1 cuando tengo n armónicos que yo quiera. Y no solamente estos armónicos van hacer armónicos, pueden ser parciales. Como expliqué, puede haber uno que esté muy cerca al otro. Por ejemplo, de esta forma para complejizar un poco más el resultado. Bueno, y una vez que yo tengo el objetivo deseado, simplemente lo que me resta es encontrar las amplitudes que necesito, las frecuencias y las fases que necesito. En este caso no las estoy graficando, pero también deberÃa considerar la fase. Graficamos solamente las amplitudes versus la frecuencia. Y yo me dedico a sumar sinusoides que tengan estos parámetros y lo que va a resultar es el sonido en el tiempo, en la frecuencia que yo desee. Por ejemplo, este sonido que yo andaba buscando sintetizarlo. Conceptualmente esto cómo se puede representar en un ambiente computacional para crear sonidos como los que vamos a ocupar en este curso. Cada uno de estos componentes es un oscilador, nosotros you vimos que los osciladores son unidades fundamentales en cualquier lente de programación, para audio. En este caso le van a llamar OSC, para representar que eso es un oscilador. En muchos programas el oscilador tiene parámetro, frecuencia y fase. En algunas programas tiene amplitud además, en otros no. En otros la amplitud simplemente se controla mediante la multiplicación a la salida del oscilador por algún número o alguna función de amplitud. En este caso vamos asumir que ese es el modelo. Entonces tenemos aquà un compilador de amplitud de un oscilador. Y tengo varios de estos, aquà tenemos otro, y tengo muchos de estos, cada uno con sus frecuencias, sus fases. Todos estos son osciladores y cada uno tiene su control de amplitud acá. Y a la salida del oscilador, esto se va a sumar. De alguna forma tengo que tomar esta con más audio y sumarlas. Y el resultado final lo que salga, el final de la sumas es el sonido deseado que yo ando buscando y que quiera sintetizar con este método. Y una cosa importante considerar es que las amplitudes totales, supongamos que en este caso tengo, no sé, 100 osciladores, es probable que si yo no controlo las amplitudes, las dejo sin controlar, en algún momento el resultado final podrÃa tener un valor teórico máximo de 100. Por lo general, en lo ambientes computacionales la amplitud se trata de controlar entre un número que sea menor a 1. Entre menos Más uno y uno, por lo tanto si la amplitud vale 100, pues es un problema porque estoy saturando la salida de ese proceso de sÃntesis. Por lo tanto siempre es importante, compensar por el número de componentes que yo estoy sumando, por lo tanto siempre es importante al final de la cadena, aquà insertar un módulo cuyo objetivo es simplemente asegurarse multiplicar por el modo inverso del número de componentes que yo sumé aca, para que la señal de salida, siempre este entre uno menos uno de manera que no sature. Esa [INAUDIBLE] y se preocupo de controlar bien la amplitud de mi oscilador, eso no va a suturar al final. Este es un método general para hacer sÃntesis aditiva. Ahora hay un fenómeno muy importante que no hemos tomado en cuenta. La concepción detrás de lo que yo he dicho hasta ahora, es que este sonido el objetivo que yo quiero generar con mi sÃntesis, está compuesto simplemente por armónico o por parciales. Pero eso no es cierto en la realidad, lo que pasa en la práctica como hemos visto en los módulos anteriores, es que cada uno de estos armónicos tienen vida propia y aquà falta el tiempo. Si yo pudiera graficar el tiempo, cada uno de estos armónicos va a moverse, va a cambiar su amplitud en el tiempo. Esto es porque los timbres, esto es la composición de componentes de frecuencia como la forma de onda. No es algo estático los sonidos, es algo dinámico, va cambiando en el tiempo. Por lo tanto no basta con poner amplitudes fijas acá. Por lo general si yo hago esto, si bien voy a lograr reproducir ese espectro, el sonido va a ser muy artificial, va a ser un sonido claramente sintético. Si yo cambio las amplitudes, en ves de usar un número para controlar la amplitud, uso envolventes de amplitud, como las que vimos en módulos anteriores, cambiamos una amplitud por una envolvente, esto es yo no estoy hablando de un número en particular si es una curva, por ejemplo esto podrÃa ser una envolvente asÃ, esto podrÃa ser una envolvente asà y esto podrÃa ser una envolvente que es asÃ, un sonido muy corto. Esto será el tiempo. En ese caso yo logro crear este método generar un sonido muy rico, porque ha medida que el tiempo avanza, el espectro va cambiando y este método de sÃntesis definitiva cuan do se toma la consideraciones de usar envolventes y no amplitudes y además controlar la amplitud total que no sature, se puede general sonidos muy interesantes y muy ricos en su evolución temporal. En estricto rigor, si uno lo piensa en forma teórica, no hay ningún lÃmite para este método de sÃntesis. Uno puede generar cualquier sonido no importa cual complejo sea simplemente sumando sus componentes. Claramente y en muchos casos hay que sumar, muchÃsimos componentes. Casi infinita si uno no tiene memoria para hacer eso, pero por lo menos teóricamente, en este método se podÃa hacer. En este video hemos visto, como funciona más en detalles, la sÃntesis aditiva. Sabemos que dependiendo de que frecuencia yo escojo usar para crear mi sonido yo puedo generar espectros de sonidos o bien inarmónicos y aquà está el esquema general de cómo se implementarÃa una sÃntesis aditiva en un computador, en un software de audio, donde tenemos muchos osciladores sinusoidales, aquà hay un número indeterminado, cada uno de ellos tiene su propia frecuencia y su propia fase y es importante que las amplitudes de cada uno de ellos, sean controladas por envolventes temporales. De esta manera yo puede hacer sonidos dinámicos que cambian en el tiempo y no sonidos estáticos que suenan demasiado artificial, demasiado sintéticos. En forma teórica usando este método, es posible sintetizar cualquier sonido, no hay lÃmites para lo que uno lo pueda lograr con esos lÃmites, solamente es la cantidad de memoria que tengo y cantidad de procesamiento de mi computador, para sumar muchos y muchos componentes. [SONIDO] [SONIDO] [SONIDO] [AUDIO_EN_BLANCO]
