Quelles sont les catégories de base des opérations effectuées sur les signaux audio pour créer des sons intéressants?

Je ne sais pas si cette question aura un sens car je suis très nouveau sur dsp.

Dans mon incursion limitée dans le DSP audio, je suis tombé sur:

1. Modulation de fréquence
2. La modulation d'amplitude
3. Synthèse additive
4. Synthèse soustractive

Ma question est la suivante: s'agit-il des principales catégories fondamentales de manipulation du signal (spécifiquement pour l'audio)?

En d'autres termes, tous les effets et toutes les fantaisies que FL Studio avec une suite complète de plugins peut faire, peuvent-ils être décomposés en une série et une combinaison des 4 opérations ci-dessus? Ou y en a-t-il beaucoup plus? Un DAW moderne avec des plugins peut-il théoriquement être divisé en n'importe quelle catégorie de cette manière? Les 4 catégories ci-dessus ont-elles même un sens en elles-mêmes?!

Un peu de contexte: Essentiellement, j'essaie de créer un synthétiseur / éditeur audio très basique (mais très flexible) en tant que projet pour apprendre à la fois la programmation et le dsp audio. En utilisant java, j'ai commencé par imiter des cours de base de synthétiseur du monde réel, en appelant des choses comme Oscillator et LFO et similaires, mais chaque fois que j'apprends quelque chose de nouveau, je me retrouve à tout réécrire pour adapter le nouveau concept au programme.

J'essaie de recommencer maintenant et de trouver les objets de base et la structure du programme. Pour cela, j'ai besoin de savoir comment je dois permettre à ces objets d'interagir, etc.

Merci!

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Merci pour les commentaires et réponses utiles. Je me rends compte que j'ai probablement sous-estimé le côté dsp des choses et je ne serai pas en mesure de simplement créer un modèle et une structure de base pour un simple synthétiseur, puis de le développer / le développer. Je devrai probablement reconstruire à plusieurs reprises encore et encore pendant que j'apprends de nouvelles choses et la façon "correcte" de faire les choses ... Cela prendra plus de temps, mais j'apprendrai peut-être plus? Aussi désolé, je ne semble pas avoir suffisamment de représentants pour voter pour qui que ce soit ... dès que possible, je le ferai.

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Je dois ajouter qu'un peu de recherche sur Google a révélé ce guide de base sur les "types de synthèse" que j'ai trouvé pertinent et intéressant.

La catégorie AM / FM est un peu étrange pour les effets - c'est vrai, vous pouvez obtenir des effets intéressants en modulant l'amplitude d'un signal d'entrée; mais que signifie la "modulation de fréquence" pour un signal d'entrée complexe pour lequel vous n'avez même pas une représentation précise de la fréquence? On pourrait très bien dire que chaque effet est une modulation d'amplitude, par le signal , mais cela ne va pas vous aider à l'implémenter!$\frac{out(t)}{in(t)}$

Il n'y a pas de moteur magique à usage unique au cœur de tous les effets audio fournis par les logiciels de production musicale. Mais si vous regardez le code source d'une grande suite d'effets audio d'un développeur DSP, voici quelques "blocs de construction" qui auront été pris en compte dans leurs propres classes et qui sont partagés par de nombreux effets différents. Je n'implique pas que cela constitue une bonne base pour classer les effets; mais du point de vue de la mise en œuvre, ces blocs sont essentiels:

• Filtres biquad.
• Lignes à retard fractionnaires.
• Moteur de convolution, pour une convolution rapide d'un signal d'entrée avec des réponses impulsionnelles de taille arbitraire.
• Waveshaper (application d'une fonction non linéaire au signal d'entrée dans le domaine temporel).
• Blocs de construction du synthétiseur: oscillateurs, LFO, enveloppes ADSR.
• Détecteurs de signaux: suiveur d'enveloppe, extracteur f0.

Avec ces blocs, vous pourriez construire:

• Filtres synthétiques ou wah-wah: un ou deux biquads
• Auto-wah: suiveur d'enveloppe + enveloppe + biquad
• Flanger / Phaser: LFO + ligne à retard
• Chorus: LFO + lignes à retard
• Réverbération algorithmique: lignes à retard (réseau de filtres en peigne parallèle et série)
• Réverbération à convolution: convolution
• Spatialiseur: convolution (avec réponses impulsionnelles des HRTF)
• Simulation d'ampli guitare: convolution, ondes heurtées
• Distorsion, Fuzz: gain + ondes d'échappement
• Bitcrusher (quantizer): un cas particulier d'ondes d'échappement
• Modulateur en anneau à porteuse sinusoïdale: oscillateur
• Noise Gate et autres effets dynamiques: suiveur d'enveloppe
• Simulation de bande: convolution, ondes d'échappement, suiveur d'enveloppe (pour le traitement dynamique)
• EQ: biquads
• Trémolo: LFO
• Emulation Leslie: convolution + LFO
• Vocoder: biquads + suiveur d'enveloppe

Alors que certains de ces effets consistent simplement à patcher les différents blocs (un flanger est vraiment un LFO modulant une ligne à retard), certains autres effets nécessitent une colle plus complexe entre les parties, ce qui est suffisamment spécifique pour ne pas être pris en compte dans un bloc de construction. de sa propre.

Il s'agit, dans l'ensemble, d'un ensemble d'effets intéressant qui couvrira beaucoup de terrain pour la production musicale, mais il n'est pas exhaustif et il y a en effet des effets qui ne correspondent pas à ce cadre ... Quelques exemples: * Réducteur de taux d'échantillonnage sale (en un bitcrusher): c'est vrai, c'est une multiplication par un peigne dirac puis une convolution par une fenêtre rectangulaire ... mais il est plus facile de l'écrire comme quelque chose qui duplique la valeur d'un échantillon sur les N échantillons suivants au lieu de patcher une modulation d'amplitude et une convolution! * Les effets d'altération de la hauteur (pitch-shifting, auto-tune) ne correspondent pas bien à ce cadre. Ils nécessitent une représentation plus complexe du signal audio à effectuer (vocodeur de phase pour les méthodes du domaine fréquentiel; détection de hauteur et marques de hauteur pour les méthodes du domaine temporel).

Je vous suggère de jouer avec des outils logiciels de "style modulaire" comme Pd, Reaktor, Plogue, SyntheEdit ... - et d'essayer d'implémenter des effets à partir des blocs de construction de base qu'ils vous fournissent.