Lezione 14
Inviluppi d’ampiezza
Programmazione timbrica - Prof. Luca A. Ludovico
Estrazione di inviluppi da file: opcode follow
• L’opcode follow estrae l’inviluppo da un segnale in ingresso (per poi
applicarlo ad un altro suono).
• Sintassi: ares follow asig, idt
ove asig è il segnale in ingresso, idt è il periodo (espresso in secondi)
nel quale viene misurata l’ampiezza media dell’ingresso e ares è il
segnale di uscita, che contiene i valori dell’inviluppo di asig.
• Osservazioni:
– se la frequenza di asig è bassa, allora idt deve essere grande (più della
metà del periodo di asig);
– Per evitare il rumore prodotto dalle discontinuità nell’inseguimento di un
inviluppo complesso, è possibile utilizzare un filtro passabasso che
ammorbidisce e arrotonda il segnale in uscita risultante.
Programmazione timbrica - Prof. Luca A. Ludovico
Inviluppi d'ampiezza
Estrazione di inviluppi da file: opcode follow
• Come applicare i risultati di follow?
– Utilizzando la variabile audio di uscita come argomento
dell’opcode balance.
Perché non utilizzare direttamente rms + gain o balance? Perché
non danno controllo sull’inseguimento dell’inviluppo.
Esempio: → 14_01_follow.csd
– Sfruttando i risultati di follow come valori di ampiezza istantanei
per un opcode generatore di suono, ad esempio oscil.
Esempio: → 14_02_follow.csd
Programmazione timbrica - Prof. Luca A. Ludovico
Inviluppi d'ampiezza
Opcode limit
• L’opcode limit fissa i valori massimi e minimi per il segnale di ingresso.
Questo opcode viene spesso utilizzato con i suoni campionati, ed è
particolarmente utile per limitare gli indici di lettura da tabella e per
evitare il clipping dei segnali.
• Sintassi:
ares limit asig, klow, khigh
ires limit isig, ilow, ihigh
kres limit ksig, klow, khigh
ove il primo parametro rappresenta il segnale in ingresso, il secondo il
valore minimo e il terzo il valore massimo consentito (variabili nel
tempo a frequenza di controllo, tranne nel caso di valori a init-time).
Programmazione timbrica - Prof. Luca A. Ludovico
Inviluppi d'ampiezza
Opcode limit
• Sintassi:
ares
ires
kres
limit asig, klow, khigh
limit isig, ilow, ihigh
limit ksig, klow, khigh
• Osservazioni:
– se xhigh è inferiore a xlow, allora l’output sarà la media dei due
valori, indipendentemente dai valori assunti da xsig (da notare che
in generale possono variareo nel tempo);
– questo opcode introduce una distorsione armonica del segnale in
ingresso, aggiungendo armoniche dispari (come ad esempio
facevano i distorsori per chitarra elettrica instrodotti negli anni
‘60). Tanto più bassa è la soglia, tanto più distorto è il suono.
• Esempio di distorsione: → 14_03_limit.csd
Programmazione timbrica - Prof. Luca A. Ludovico
Inviluppi d'ampiezza
Segnali di controllo per gli inviluppi
• Il tipico inviluppo di ampiezza per un suono è
caratterizzato da 4 fasi: Attack (Attacco), Decay
(Decadimento), Sustain (Sostegno), Release (Rilascio).
Inviluppo ADSR,
o ADSR envelope
Programmazione timbrica - Prof. Luca A. Ludovico
Inviluppi d'ampiezza
Modellazione di inviluppi: opcode envlpx
• In Csound è possibile costruire un inviluppo di ampiezza parametrico,
il cui attacco ha una forma complessa a piacimento, attraverso
l’opcode envlpx. L’inviluppo viene depositato in una var. d’uscita.
• Sintassi:
ares envlpx xamp, irise, idur, idec, ifn, iatss, iatdec [, ixmod]
kres envlpx kamp, irise, idur, idec, ifn, iatss, iatdec [, ixmod]
– irise – tempo di attacco in secondi. Se ≤ 0, non c’è modifica di attacco;
– idur – durata totale dell’inviluppo in secondi, tipicamente p3;
– idec – tempo di decadimento in secondi, al più nullo. Se idec > idur, il
decadimento risulta troncato dallo spegnimento della nota;
– ifn – numero di tabella-funzione contenente la forma dell’attacco. Tale
tabella deve avere extended guard point, ossia un numero di punti
potenza di 2 + 1 (1025, 4097, …), e l’ultimo valore deve essere 1 per
evitare discontinuità.
Programmazione timbrica - Prof. Luca A. Ludovico
Inviluppi d'ampiezza
Modellazione di inviluppi: opcode envlpx
• Sintassi:
ares envlpx xamp, irise, idur, idec, ifn, iatss, iatdec [, ixmod]
kres envlpx kamp, irise, idur, idec, ifn, iatss, iatdec [, ixmod]
– iatss – fattore di attenuazione dell’eventuale fase di sustain, per il quale
viene modificato l’ultimo valore dell’attacco durante la fase pseudostazionaria: 1 significa semplice sustain, >1 crescita esponenziale, <1
diminuzione esponenziale, 0 non è ammesso.
Contrariamente a quanto avviene in uno strumento quale il pianoforte,
tale attenuazione non avviene in modo fisso ma dipende dalla durata
della nota.
Si ricordi che la durata di questa fase è idur – (idec + irise).
– iatdec – fattore di attenuazione per il decay, necessariamente positivo e
normalmente dell’ordine di 0.01.
– ixmod (opzionale, default = 0, di solito intorno a +/-0.9) – modificatore
della curva esponenziale per la fase stazionaria. Valori < 0 causeranno
una crescita o un decadimento accelerato, > 0 un ritardo nella
crescita/decadimento.
Programmazione timbrica - Prof. Luca A. Ludovico
Inviluppi d'ampiezza
Segmenti di retta in tabella: routine GEN07
• La routine GEN07, appartenente alla famiglia dei generatori di
segmenti, compila una tabella funzione con segmenti di retta.
• Sintassi: f #
ove
time
size 7 a n1 b n2 c ...
– a, b, c, ecc. (p-field dispari p5, p7, p9, …) sono i valori da interpolare
– n1, n2, ecc. (p-field pari p6, p8, …) sono le lunghezza dei segmenti in punti
• Le lunghezze non possono essere negative, ma valori nulli sono
ammessi per creare punti di discontinuità.
• In situazioni normali, la somma n1 + n2 + ... coinciderà con la
lunghezza della tabella. In altro caso, la valorizzazione sarà o troncata
(lunghezza minore di somma) o la tabella sarà riempita con zeri, senza
proseguire l’interpolazione (lunghezza maggiore di somma).
Programmazione timbrica - Prof. Luca A. Ludovico
Inviluppi d'ampiezza
Altre routine di generazione di segmenti
• La routine GEN05 compila una tabella funzione con segmenti di
esponenziale. La sintassi è uguale a GEN07, ma i valori interpolati
non possono essere nulli e devono avere tutti lo stesso segno.
• La routine GEN16 crea un’interpolazione
tra un valore iniziale e uno finale pemettendo
di specificare un andamento. Sintassi:
f # time size 16 beg dur type end
• Esempi:
• forma d’onda a dente di sega tramite GEN07
→ 14_04_sawtooth.csd
• forma d’onda con andamento impulsivo tramite GEN 05
→ 14_05_impulsive_envelope.csd
Programmazione timbrica - Prof. Luca A. Ludovico
Inviluppi d'ampiezza
Modellazione di inviluppi: envlpx e GEN
• Poiché l’opcode envlpx richiede di leggere informazioni sull’inviluppo
da tabella, tornano utili in questo contesto alcune routine GEN già
viste, e in particolare:
– Le routine di accesso ai file, quali GEN01 (in modo da conferire a
un inviluppo i dati estratti da un file)
– Le routine di generazione di spezzate di retta e di esponenziale,
quali GEN05, GEN07, GEN16, ecc. (in modo da generare
manualmente i valori di inviluppo)
• Esempio: → 14_06_envlpx_gen01_07.csd
In questo esempio si usa come inviluppo il file custom_attack.wav.
E’ possibile generarne uno a piacimento, ad esempio creando in
Audacity un file nuovo, producendo silenzio per 65, o 129, o altro
campioni e disegnando con lo strumento matita una funzione.
Programmazione timbrica - Prof. Luca A. Ludovico
Inviluppi d'ampiezza
Scrittura diretta di valori in tabella: GEN02
• Anziché caricare i valori da un file o calcolarli tramite funzioni
trigonometriche e aritmetiche, è possibile scrivere valori
direttamente all’interno di una tabella sotto forma di un elenco di pfield: in tal caso si utilizza la routine GEN02.
• Sintassi: f # time size 2 v1 v2 v3 ...
ove la dimensione al solito è una potenza di due (al limite +1), ma il
numero massimo di p-field è attualmente fissato a 1000. Ulteriori
punti disponibili in tabella saranno valorizzati a 0.
• Si ricorda che, in assenza del segno – davanti all’identificativo di GEN
(in questo caso -2), i valori vengono normalizzati, il che in questo
caso solitamente non è l’effetto desiderato!
• Esempio: → 14_07_square_gen02_07.csd
Programmazione timbrica - Prof. Luca A. Ludovico
Inviluppi d'ampiezza
Lettura di valori da tabella: opcode table
• L’opcode table accede ai valori scritti in una tabella per indice.
• Sintassi:
–
–
–
–
–
ares table andx, ifn [, ixmode] [, ixoff] [, iwrap]
ires table indx, ifn [, ixmode] [, ixoff] [, iwrap]
kres table kndx, ifn [, ixmode] [, ixoff] [, iwrap]
il primo argomento indica il valore dell’indice da cui leggere, e normalmente
varia nel tempo (può essere normalizzato o meno);
ifn è il numero di tabella funzione da cui estrarre i valori;
ixmode (opzionale, default = 0) è il modo di interpretare l’indice: 0 significa
indice grezzo (raw), 1 indice normalizzato;
ixoff (optional, default = 0) è la quantità dell’offset da aggiungere all’indice. Ad
esempio, per una lettura dal centro, si usa tablesize/2 (raw) o .5 (normalizzato);
iwrap (opzionale, default = 0) è il flag che indica se leggere la tabella in modo
ciclico (iwrap = 1) o meno, fermandosi agli estremi inferiore e superiore se index
< 0 (trattato come index = 0) o index > tablesize (trattato come index = tablesize)
• Esempio: → 14_08_table.csd
Programmazione timbrica - Prof. Luca A. Ludovico
Inviluppi d'ampiezza