2.3.4. Эффект хора и другие дополнительные эффекты

Вышеописанная система и ей подобные дают возможность применять и другие виды обработки сигнала. Продемонстрировать это лучше всего, по-видимому, на примере системы, позволяющей одному солисту заменить хор с любым числом певцов. Такая система уже существует [80] и здесь рассматривается потому, что она несложная и создаваемые в ней звуковые эффекты очень полезны для записи музыки.

Когда группа исполнителей поет в унисон, им не удается начинать все ноты абсолютно одновременно и высота тона у каждого исполнителя немного отличается от других. В целом, конечно, исполнители поют согласованно, но в тонкой структуре

Рис. 2.18. Система имитации хорового пения. «Сухой» голос или звук одного инструмента поступает на вход четырех неодинаковых линий задержки. Время задержки в каждой линии задается независимым источником шума со спектром в полосе Гц. Для образования «хорового» сигнала все выходные сигналы суммируются.

музыкального сигнала наблюдаются более или менее случайные отклонения моментов вступления и тембров. В итоге каждую ноту сопровождает некоторый разброс в спектральной и временной областях, по которому слушатели определяют, что поют несколько исполнителей. На рис. 2.18 приведена блок-схема системы, позволяющей один голос превратить в хор из пяти голосов.

Каждое устройство задержки вносит свой вклад в многообразие музыкальных нот, обусловленное ошибками в синхронности при реальных групповых выступлениях. Все задержки, однако, задаются внешним управляющим устройством, что удобно в двух отношениях: 1) время задержки в каждом канале меняется от ноты к ноте и 2) изменение задержки соответствует изменению высоты тона по случайному закону. В долгих нотах результат сложения фазовых вариаций соответствует эффекту, создаваемому хоровым пением. Нестационарность времени задержки коротких нот и взрывных звуков также увеличивает естественность звучания.

Входной сигнал (см. рис. 2.18) поступает на входы четырех линий задержки. Время задержек лежит в интервале от 10 до что соответствует диапазону несогласованности в хоровом пении. Время задержки задается низкочастотным псевдослучайным шумом [123] с шириной спектра порядка 5 Гц. Максимальные отклонения высоты тона (в зависимости от распределения мощности Шума) необходимо ограничивать пределами Гц. Несколько

иные эффекты получаются, если отклонения частоты будут еще меньше (т. е. меньше 1 Гц). Несмотря на несложность системы, она создает очень впечатляющий и удивительно правдоподобный эффект хорового пения.

Одним из наиболее важных преимуществ цифровых систем является возможность изменения способа обработки сигналов без привлечения дополнительной аппаратуры (если, конечно, структура машины не является слишком узкоспециализированной). Смена вида обработки состоит просто в задании новой программы, которая может храниться в постоянном ЗУ. Таким образом, цифровая система может применяться для решения разнообразных задач, тогда как каждая аналоговая система должна предназначаться лишь для выполнения единственной операции. Это не следует упускать из вида, так как обманчиво низкая стоимость аналоговой аппаратуры фактически во много раз превышает стоимость эквивалентной цифровой системы, если учесть потенциальные возможности программируемой цифровой системы. Уже только по одной этой причине цифровые системы будут постепенно вводиться в те области техники, где сейчас господствуют аналоговые устройства. В настоящее время определяющим фактором, влияющим на внедрение цифровых систем, является их стоимость. По опыту прошлого следует ожидать, что цифровые системы будут становиться все более мощными, а стоимость их будет понижаться.