聲音合成理論/調製合成
當我們從音訊合成的角度談論調製時，我們指的是一個隨時間變化的訊號（載波）以某種方式受到另一個訊號（調製器）的影響。調製可以在一系列不同的聲音效果和合成技術中找到，其中一些效果是自然發生的，幫助我們識別某些型別的聲音；例如，在許多絃樂器中使用的顫音（振幅調製）和顫音（頻率調製）的常見演奏風格就是這種情況。調製在合成中很常見，因為它豐富了聲音的特性，並且增加了隨著時間推移的音色/特性變化，這種變化在自然界中很常見。
在兩種基本的調製合成方法（環形調製和振幅調製）中，每種方法都會出現兩種獨特的訊號型別：雙極性訊號和單極性訊號。雙極性訊號是我們之前章節中一直在研究的訊號型別，它同時具有負幅度和正幅度，並且波形通常在時域圖中圍繞零“靜止”。單極性訊號是經過常數偏移的雙極性訊號，即，在整個訊號中新增一個常數值以將其偏移到零以上範圍，通常在 0 到 1 之間。這兩種不同型別訊號的原因如下。
環形調製是兩個雙極性音訊訊號彼此相乘。載波訊號C的每個值都乘以調製器訊號M，以建立一個新的環形調製訊號R
有不同的實現方法；最有可能的是簡單地將兩個訊號相乘，但也可以將載波模組的幅度輸入設定為調製器模組的輸出。調製器訊號的頻率也在RM訊號的特性中起著重要作用。由此，我們獲得了以下重要結果
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如果M的頻率低於20 Hz左右，我們通常會感知到顫音效果，其中C的振幅會以M的頻率變化。頻率低於20 Hz的週期性訊號M被稱為低頻振盪器。 |
當M的頻率在可聽範圍內時，即 20 Hz 或更高，它會對訊號的音色產生影響。振幅的變化變得足夠快，以至於調製器會生成一組頻率邊帶。當兩個正弦波作為載波和調製器時，RM將生成一個頻率譜，其中包含兩個邊帶，即載波和調製器頻率的和和差。當發生這種情況時，實際的載波頻率將從頻譜中移除，留下兩個諧波邊帶（如果C和M的頻率彼此之間成整數比）或兩個非諧波邊帶（如果比率不同）。例如，如果載波為 900 Hz，調製器為 500 Hz，我們將得到兩個邊帶；一個在400 Hz（900 - 500）處，另一個在1400 Hz（900 + 500）處。
如果C和M不是正弦波（即它們的波形更復雜），那麼結果訊號將包含多個或多個不同頻率和振幅的邊帶，表明聲音更加複雜。圖 8.2說明了環形調製的兩個示例 - 原始示例的頻率為 C = 900 和 M = 500，但當 C = 400 和 M = 1000 時，也會將負頻率引入頻譜中。這會導致“包裹”現象，其中C和M的差邊帶為-600 Hz！結果，我們發現一個差邊帶出現在600 Hz處，對於任何負頻率都是如此；一個邊帶將出現在其無符號（正）頻率處。
在環形調製方程中，載波訊號的頻率不再出現在結果聲音中。為了避免這種情況，可以修改環形調製方程。振幅調製在數學上表示為
其中C是載波訊號，M是單極性調製器，通常設定為在 0 到 1 的值之間變化。如果不提到單極性調製器，這種技術似乎與環形調製相同。與環形調製一樣，振幅調製為載波和調製器中的每個正弦分量生成一對邊帶，並且這些邊帶是在兩個訊號頻率的和與差頻率處生成的。兩種技術之間的區別在下面突出顯示
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振幅調製和環形調製之間的區別在於，在AM中，載波頻率被保留，並且生成的邊帶的幅度是載波幅度的一半。 |
與它的近親RM一樣，AM的優勢之一是，我們只需使用兩個訊號或振盪器即可建立一些部分豐富的訊號。使用諧波豐富的訊號（如方波振盪器）可以從最少的控制引數和計算量建立大量的邊帶。但是，對這些生成的泛音的控制可能不如加法合成等技術那樣詳細和直接。結果，我們發現 AM 和 RM 更常用於訊號處理而不是訊號生成。
要更深入地理解振幅調製，我們需要引入更多引數和元素，讓它在其他更流行的技術中更有“分量”。例如，我們可以引入一個單極性低頻振盪器，用來控制調製器的幅度；透過改變調製器的幅度，我們實際上是在改變被稱為*調製指數*的因素，它控制著 AM 邊帶的強度。除了改變調製器的幅度，我們還可以改變調製器的*頻率*。正如你所料，這會導致 AM 過程中產生的邊帶頻率發生變化，並且在仔細控制的情況下，可以產生一些有趣的動態聲音，而這些聲音很難用其他技術產生。擺脫正弦振盪器，無論是載波、調製器，甚至調製指數的調製，都是探索這項技術的第一個步驟；嘗試使用前面章節中介紹的波形進行實驗。