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硬波表、软波表、软音源,那种才是最好的?

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发表于 2019-12-17 19:38:41 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
随着对音源、MIDI深入的了解,看历史、看现在对数字信号的处理能力,有点发蒙了,到底那种才是最好的效果。
硬波表最开始起源于ISA声卡,早起计算机处理能力有限,带宽也有限,所以将一些信号抽取固话到芯片内,有了MIDI
MIDI的效果很好,现在的硬音源效果也不错的,至少在钢琴方面,有了名字叫电钢琴的东东。
单纯从信号波形、来讲,硬波表的效果优于几大厂家的多年研发,形成了一些核心技术、效果也是相当的逼真,
但是从信号合成来讲,一个复杂的波不管由多少个波叠加也是最大程度的去逼近。这个程度人的耳朵能分辨嘛?
我的耳朵没听过高档的硬音源,不好下结论,再说了这个也是个主观的东西,没有个标准。
完全的高采样极少失真,视乎目前这几种技术都做不到,不说音源,就是放大环节都会带入失真,况且还有个喇叭呢,本身就是非线性的东西。
从产品上来讲呢,硬音源占据着极大的物料成本优势,研发成本估计不低。软波表成本也不高,研发成本也低不到那里去。
软音源呢,研发成本很低或者不用研发,采样了拿来就用了(也许不是这么回事)。但是实际的物料成本是极高的,数据量非常大,要求系统的
带宽也非常大。但是无疑这是最高效获得,又能够方便的保证不失真的方式。
所以懵逼纠结中,该何去何从?
目前MIDI协议已经清楚了,追梦的SAM2695文档也熟悉了,某宝的芯片还在路上,某宝的硬音源、垃圾键盘在手里玩着还可以,没觉得跟电子琴有什么区别。

唉,2695的硬音源还是先做一遍吧,资料都看了。或许可以加个MIDI播放器的功能进去。
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2#
发表于 2019-12-17 23:34:35 | 只看该作者
随着对音源、MIDI深入的了解,看历史、看现在对数字信号的处理能力,有点发蒙了,到底那种才是最好的效果。
——哪种才是最好的效果,这个问题还真的没有唯一答案——这就是音频设备领域里,最有趣的特点。因为音乐是很主观的一种东西,它没有什么确定的指标,可以明确地作为好坏评判的标准。所以各种音源也好,音响也好,耳机也好,甚至文件格式和编码方式,这些音频相关领域的各种方案,都有各自的适用面和生存空间。
硬波表最开始起源于ISA声卡,早起计算机处理能力有限,带宽也有限,所以将一些信号抽取固化到芯片内,有了MIDI
——嗯,MIDI在计算机上的应用,当初并不是它的本意。MIDI最初是为了解决电子乐器之间的通讯和合作问题。在MIDI这种“乐器数字接口”之前,还有其他的方式,而且也已成为标准。楼主可以去搜索CV信号,有时也叫CV/Gate信号,其中Gate是类似门控的作用。或者楼主去搜一搜20世纪6/70年代的合成器(比如KORG MS-20),那时的合成器都是模拟电路,所以音高和调制强度等等的东西,都是通过CV这种模拟电压信号来控制。CV信号通过各种跳线来路由,施加给不同音源设备上的不同模块。于是老模拟合成器的面板上都拖着十好几根跳线。
关于计算机波表合成这个话题,历史上还有过一段MIDITracker音乐之间的争奇斗艳。楼主可以去搜一搜,蛮有趣的。Tracker音乐也有很多的精品,而且直到现在也有不少极客们在玩Tracker音乐。
电脑音乐格式之争——MIDITracker(上):https://zhuanlan.zhihu.com/p/27523799
电脑音乐格式之争——MIDITracker(下):https://zhuanlan.zhihu.com/p/27591142
MIDI的效果很好,现在的硬音源效果也不错的,至少在钢琴方面,有了名字叫电钢琴的东东。
——嗯,其实就是在最终效果、设计复杂度、生产成本、开发周期等等诸多方面找平衡的这个研发过程。如果一味追求声音品质,倒也不是不可以,但在工程上是个无底洞。硬音源,合成器,甚至软音源与电脑编曲制作,这个东西也只能是说和乐器实录越来越像,并且同样还是要考虑品质和成本等因素。电子技术或者数码技术的存在,就是为了降低各行各业的生产成本,从而让从前一些高高在上的东西,能飞入寻常百姓家。音频设备也是同理。因为有电子琴、电钢琴、MIDI、电脑编曲等等这些电子技术结合音乐的东西出现,我等普通市民才有机会能以较低的价格,获得更多的音乐体验与音乐能力。
单纯从信号波形、来讲,硬波表的效果优于几大厂家的多年研发,形成了一些核心技术、效果也是相当的逼真,但是从信号合成来讲,一个复杂的波不管由多少个波叠加也是最大程度的去逼近。这个程度人的耳朵能分辨嘛?
——“最大程度的去逼近”。是的,这就是个工程问题,是个“度”的问题,是个综合考量而取平衡的问题。往细了说,现在很少有使用纯粹的谐波生成与叠加的合成器(使用这种合成方法的合成器,称为“加法合成器”),因为这在工程上很难实现——谐波级次太多,而且每个谐波还要单独控制,且这些谐波不一定有简单的规律,所以整体实现起来太复杂。这个用Matlab玩倒是能玩,但用硬件实现出毫秒级响应的实用合成器则很难。于是现在主流是使用可调的滤波器去滤一个谐波丰富的原始波形(如锯齿波或者方波),这称之为“减法合成器”。
至于人耳是否可分辨,对于大多数普通人而言,可能听不出合成出来的声音与真实乐器之间的区别。但对高级一些的音乐发烧友或者专业音乐家,还是能分辨出来的。但这里还是有一个“度”的问题,即在成本、时间、效果等诸多方面取平衡。
我的耳朵没听过高档的硬音源,不好下结论,再说了这个也是个主观的东西,没有个标准。
——高档的硬音源您一定听过。890年代的流行音乐很多都是这些东西弄出来的,只不过您不知道他们是什么音源。比如赵丽蓉老师1996年的小品《打工奇遇》中,赵老师接了物价局电话,之后开唱宫廷玉液酒和群英荟萃等等的那几段,我个人98%确信,里边的打击乐就是雅马哈硬音源的声音。那底鼓和小军鼓实在是太像雅马哈MU50硬音源、QS300合成器、S-YXG50软音源等等这种第一代XG的声音了。坛子里也有其他同学,在听2000年版西游记的歌曲《通天大道宽又阔》时,发现那里的打击乐也特别像第一代XG的声音。半年前办公室一个小同学手机放歌,是个英文的硬摇滚,里边的小军鼓也是让我感觉和第一代XG音源特别像。我问他那个曲子是不是90年代中期的曲子,他说是。
现在很多人都觉得当今的流行歌曲越来越没有味道了,还是老歌好听。个中原因当然很多,其中之一就是觉得现在的音源,无论是如合成器等的硬音源,还是电脑上的软音源,声音虽然越来越保真,但声音也越来越趋同,变得没有特色了。8/90年代那个音源设备百花争鸣的时代,不同的歌曲给人不同的味道,留下不同的印象。那种声音的特点也属于印象之一,变成了一个时代的烙印。但现在,这个角度已经听不出什么特点来了,也无法让人记住了。
完全的高采样极少失真,视乎目前这几种技术都做不到,不说音源,就是放大环节都会带入失真,况且还有个喇叭呢,本身就是非线性的东西。
——对,所以这就是“特色”。音响、耳机等发烧友为啥都被人戏称为“玄学家”,因为他们追求的并不是高保真,反而追求的是那些让自己很喜欢的“音染”,其实就是“失真”。既然是追求“失真”,更何况所有的“不真”都叫“失真”,这自然就无标准可依,无踪迹可寻,变成彻头彻尾的“玄学”了,只好靠反反复复地入手设备、试听、打磨、转手等,最后要么觉醒了,找到一套最合适的,然后从此退烧;要么就在反复折腾中耗光了钱财。我不是批评这种爱好,只是想借以说明“特色”的重要性。
从产品上来讲呢,硬音源占据着极大的物料成本优势,研发成本估计不低。软波表成本也不高,研发成本也低不到那里去。软音源呢,研发成本很低或者不用研发,采样了拿来就用了(也许不是这么回事)。但是实际的物料成本是极高的,数据量非常大,要求系统的带宽也非常大。但是无疑这是最高效获得,又能够方便的保证不失真的方式。
——一句话:外行看热闹,内行看门道。就像咱做乙方接活儿的,最怕听到甲方一句话就是“xxx需求不是很容易就做出来嘛”。如果咱哪位坛友做甲方,除非您真的很懂,否则千万不要说这句话。
所以懵逼纠结中,该何去何从?
——唉,有时间还是多敲几篇高水平论文吧。像您这样早入职早上岸的,评职还得用,写项目也得用;像我这样博士还没毕业,成天被各种闹心事儿纠缠,论文还特么憋不出来的,就像在无际黑暗中打着小灯笼四处乱撞找出路的,哪有闲工夫琢磨这些,就算有闲工夫也没心情琢磨哇。今晚花了三个小时敲出这么一大个帖子,这都是几个月里才能见到一次的奇迹了。咱天朝和海对面的岛国,或者大洋对面的美国,或者大陆对面的欧洲,现实情况是不一样的。他们可以吃饱了撑的天天研究物作。咱们做不到。
目前MIDI协议已经清楚了,追梦的SAM2695文档也熟悉了,某宝的芯片还在路上,某宝的硬音源、垃圾键盘在手里玩着还可以,没觉得跟电子琴有什么区别。唉,2695的硬音源还是先做一遍吧,资料都看了。或许可以加个MIDI播放器的功能进去。
——您若是喜欢,我给您寄两片SAM2635方案吧,就是那个外挂8MB波表NOR闪存的,蓝色MIDIPLUS硬音源的方案。我原来想DIY一下这个方案,现在也没心情弄了。您若想弄就给您拿去把玩吧。除了音源片、NOR闪存外,您可能还得需要另一片MCU,造一个8080总线时序出来。
详细的思路和讨论见此帖:https://www.cndzq.com/bbs/thread-372790-1-1.html
写这一个帖子,把我的笔记本电脑活活写到电池没电了…所以就不细致排版了,以防关机,先贴出来了。

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3#
 楼主| 发表于 2019-12-18 09:18:23 | 只看该作者
华北kingsky 发表于 2019-12-17 23:34
随着对音源、MIDI深入的了解,看历史、看现在对数字信号的处理能力,有点发蒙了,到底那种才是最好的效果。 ...

首先谢谢您这么晚了还费心回复我的帖子,帮我解惑。一直以来都是比较较真的去做事,突然接触了这个“玄学”有点有劲没处使的赶脚。
硬音源嘛,我还是先把SAM2695做出来,改善改善看看吧,可能就是寒假期间会开工,也有可能是最近。
憋论文这事吧,真心的看老师还有您选择的方向有没有支撑,博士毕业真心的要扒层皮有可能有个好的支撑,做顺风车就能毕业,也有可能比较惨,我知道的吉林大学十五年,哦马上十六年还没毕业的博士了。
版主您加油,如果您选择的方向上有什么我能帮忙的您尽管说。因为这些年我这里积累的项目也不少了,现在还有个国际领先级别的项目在手里呢。主要是医疗还有工业控制类方向的。
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