声音合成理论/调制合成
当我们从音频合成的角度谈论调制时，我们指的是一个随时间变化的信号（载波）以某种方式受到另一个信号（调制器）的影响。调制可以在一系列不同的声音效果和合成技术中找到，其中一些效果是自然发生的，帮助我们识别某些类型的声音；例如，在许多弦乐器中使用的颤音（振幅调制）和颤音（频率调制）的常见演奏风格就是这种情况。调制在合成中很常见，因为它丰富了声音的特性，并且增加了随着时间推移的音色/特性变化，这种变化在自然界中很常见。
在两种基本的调制合成方法（环形调制和振幅调制）中，每种方法都会出现两种独特的信号类型：双极性信号和单极性信号。双极性信号是我们之前章节中一直在研究的信号类型，它同时具有负幅度和正幅度，并且波形通常在时域图中围绕零“静止”。单极性信号是经过常数偏移的双极性信号，即，在整个信号中添加一个常数值以将其偏移到零以上范围，通常在 0 到 1 之间。这两种不同类型信号的原因如下。
环形调制是两个双极性音频信号彼此相乘。载波信号C的每个值都乘以调制器信号M，以创建一个新的环形调制信号R
有不同的实现方法；最有可能的是简单地将两个信号相乘，但也可以将载波模块的幅度输入设置为调制器模块的输出。调制器信号的频率也在RM信号的特性中起着重要作用。由此，我们获得了以下重要结果
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如果M的频率低于20 Hz左右，我们通常会感知到颤音效果，其中C的振幅会以M的频率变化。频率低于20 Hz的周期性信号M被称为低频振荡器。 |
当M的频率在可听范围内时，即 20 Hz 或更高，它会对信号的音色产生影响。振幅的变化变得足够快，以至于调制器会生成一组频率边带。当两个正弦波作为载波和调制器时，RM将生成一个频率谱，其中包含两个边带，即载波和调制器频率的和和差。当发生这种情况时，实际的载波频率将从频谱中移除，留下两个谐波边带（如果C和M的频率彼此之间成整数比）或两个非谐波边带（如果比率不同）。例如，如果载波为 900 Hz，调制器为 500 Hz，我们将得到两个边带；一个在400 Hz（900 - 500）处，另一个在1400 Hz（900 + 500）处。
如果C和M不是正弦波（即它们的波形更复杂），那么结果信号将包含多个或多个不同频率和振幅的边带，表明声音更加复杂。图 8.2说明了环形调制的两个示例 - 原始示例的频率为 C = 900 和 M = 500，但当 C = 400 和 M = 1000 时，也会将负频率引入频谱中。这会导致“包裹”现象，其中C和M的差边带为-600 Hz！结果，我们发现一个差边带出现在600 Hz处，对于任何负频率都是如此；一个边带将出现在其无符号（正）频率处。
在环形调制方程中，载波信号的频率不再出现在结果声音中。为了避免这种情况，可以修改环形调制方程。振幅调制在数学上表示为
其中C是载波信号，M是单极性调制器，通常设置为在 0 到 1 的值之间变化。如果不提到单极性调制器，这种技术似乎与环形调制相同。与环形调制一样，振幅调制为载波和调制器中的每个正弦分量生成一对边带，并且这些边带是在两个信号频率的和与差频率处生成的。两种技术之间的区别在下面突出显示
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振幅调制和环形调制之间的区别在于，在AM中，载波频率被保留，并且生成的边带的幅度是载波幅度的一半。 |
与它的近亲RM一样，AM的优势之一是，我们只需使用两个信号或振荡器即可创建一些部分丰富的信号。使用谐波丰富的信号（如方波振荡器）可以从最少的控制参数和计算量创建大量的边带。但是，对这些生成的泛音的控制可能不如加法合成等技术那样详细和直接。结果，我们发现 AM 和 RM 更常用于信号处理而不是信号生成。
要更深入地理解振幅调制，我们需要引入更多参数和元素，让它在其他更流行的技术中更有“分量”。例如，我们可以引入一个单极性低频振荡器，用来控制调制器的幅度；通过改变调制器的幅度，我们实际上是在改变被称为*调制指数*的因素，它控制着 AM 边带的强度。除了改变调制器的幅度，我们还可以改变调制器的*频率*。正如你所料，这会导致 AM 过程中产生的边带频率发生变化，并且在仔细控制的情况下，可以产生一些有趣的动态声音，而这些声音很难用其他技术产生。摆脱正弦振荡器，无论是载波、调制器，甚至调制指数的调制，都是探索这项技术的第一个步骤；尝试使用前面章节中介绍的波形进行实验。