ADSR-огибающая

ADSR-огибающая — функция, описывающая изменения какого-либо параметра во времени, используемая в синтезаторах звука. Как правило используется для описания изменений частоты среза фильтра и громкости. Реже - для описания изменений высоты тона, панорамы и некоторых других существующих параметров звука. Когда реальный музыкальный инструмент звучит, его громкость изменяется с течением времени. Каждый инструмент имеет свои особенности изменения громкости. Например, орган при нажатой клавише соответствующей ноты играет её с постоянной громкостью, а гитара воспроизводит звук максимально громко только в момент удара по струне, после чего он плавно затухает. Для духовых инструментов свойственно достижение максимальной громкости звука не сразу, но через некоторое время после взятия ноты.

ADSR-огибающая позволяет описывать подобные изменения с помощью небольшого числа параметров, описывающих четыре разные стадии огибающей. Название ADSR является сокращением от названий каждой из этих стадий (Attack-Decay-Sustain-Release).

Основные сведения

ADSR-Огибающая (изменение амплитуды звукового сигнала при постоянной частоте) — важная характеристика звука, издаваемого музыкальными инструментами, являющаяся определяющей для «опознания» музыкального инструмента. На огибающей выделяют четыре основных участка (стадии):

1. Атака (eng.: Attack, A) — период начального нарастания громкости сигнала.
2. Спад (eng.: Decay, D) — период ослабления сигнала после начального нарастания.
3. Поддержка (задержка) (eng.: Sustain, S) — уровень постоянной силы сигнала.
4. Затухание (eng.: Release, R) — период окончательного затухания сигнала.

По первым буквам английских названий участков огибающей её иногда обозначают как ADSR.

В литературе, выпускавшейся в СССР, участки огибающей называли «атака-затухание-поддержка-накапливание» (АЗПН). В современных русскоязычных работах термин sustain часто переводится, как «задержка», что не совсем верно, поскольку основное его значение — «поддержка», а русскоязычному термину «задержка» соответствует английское delay.

В зависимости от звукового инструмента, в огибающей могут быть представлены не все участки огибающей. Например, для фортепиано очень чётко выражены все четыре участка, а для флейты можно пренебречь всеми, кроме плато.

Из-за нелинейности начальных и конечных участков звука для достоверной оцифровки требуется частота дискретизации в 5 раз превышающая частоту звука.

Параметры ADSR

• Attack (Атака) определяет время, нужное для того, чтобы громкость ноты достигла своего максимального уровня.

• Decay (Спад) определяет время, в течение которого происходит переход от максимального уровня к уровню Задержки (Sustain).

• Sustain (Задержка) описывает уровень звука, играемый во время удержания клавиши (после того как другие составляющие: Атака и Спад уже отыграли).

• Release (Затухание) определяет время нужное для окончательного спада уровня ноты до нуля, после того как клавиша отпущена.

ADSR огибающая является лишь первым приближением при моделировании реальных инструментов. Современные синтезаторы имеют более совершенные типы огибающих.

Альтернативные существующие варианты

Альтернативой описанной выше стандартной 4-х стадийной огибающей может быть огибающая с большим количеством стадий.
Например, 6-ти стадийная ADBSSR-огибающая, где:

1. Атака (eng.: Attack, A) — время, за которое значение регулируемого параметра звука нарастает до некоторой (возможно, но необязятельно максимальной) величины.
2. Спад (eng.: Decay, D) — время, за которое значение регулируемого параметра звука уменьшается после начального нарастания до некоторой (возможно, но необязательно нулевой) величины.
3. Точка перелома (eng.: BreakPoint, B) — значение регулируемого параметра звука, в котором стадия Спада сменяется стадией Уклона.
4. Уклон (eng.: Slope, S) — время, за которое значение регулируемого параметра звука нарастает/продолжает уменьшаться (после стадии Спада) до некоторой величины. Или время, в течение которого значение регулируемого параметра остается в значении, установленном для Точки перелома. В последнем случае стадия Уклона может рассматриваться как дополнительная стадия Задержки.
5. Задержка (eng.: Sustain, S) — некоторое значение регулируемого параметра звука, сохраняющееся в установленном состоянии до момента, когда будет отпущена клавиша.
6. Затухание (eng.: Release, R) — время, за которое, после того как клавиша будет отпущена, значение регулируемого параметра звука окончательно уменьшается до нуля.

Отрывок, характеризующий ADSR-огибающая

– Ах, так это Верещагин! – сказал Пьер, вглядываясь в твердое и спокойное лицо старого купца и отыскивая в нем выражение изменничества.
– Это не он самый. Это отец того, который написал прокламацию, – сказал адъютант. – Тот молодой, сидит в яме, и ему, кажется, плохо будет.
Один старичок, в звезде, и другой – чиновник немец, с крестом на шее, подошли к разговаривающим.
– Видите ли, – рассказывал адъютант, – это запутанная история. Явилась тогда, месяца два тому назад, эта прокламация. Графу донесли. Он приказал расследовать. Вот Гаврило Иваныч разыскивал, прокламация эта побывала ровно в шестидесяти трех руках. Приедет к одному: вы от кого имеете? – От того то. Он едет к тому: вы от кого? и т. д. добрались до Верещагина… недоученный купчик, знаете, купчик голубчик, – улыбаясь, сказал адъютант. – Спрашивают у него: ты от кого имеешь? И главное, что мы знаем, от кого он имеет. Ему больше не от кого иметь, как от почт директора. Но уж, видно, там между ними стачка была. Говорит: ни от кого, я сам сочинил. И грозили и просили, стал на том: сам сочинил. Так и доложили графу. Граф велел призвать его. «От кого у тебя прокламация?» – «Сам сочинил». Ну, вы знаете графа! – с гордой и веселой улыбкой сказал адъютант. – Он ужасно вспылил, да и подумайте: этакая наглость, ложь и упорство!..
– А! Графу нужно было, чтобы он указал на Ключарева, понимаю! – сказал Пьер.
– Совсем не нужно», – испуганно сказал адъютант. – За Ключаревым и без этого были грешки, за что он и сослан. Но дело в том, что граф очень был возмущен. «Как же ты мог сочинить? – говорит граф. Взял со стола эту „Гамбургскую газету“. – Вот она. Ты не сочинил, а перевел, и перевел то скверно, потому что ты и по французски, дурак, не знаешь». Что же вы думаете? «Нет, говорит, я никаких газет не читал, я сочинил». – «А коли так, то ты изменник, и я тебя предам суду, и тебя повесят. Говори, от кого получил?» – «Я никаких газет не видал, а сочинил». Так и осталось. Граф и отца призывал: стоит на своем. И отдали под суд, и приговорили, кажется, к каторжной работе. Теперь отец пришел просить за него. Но дрянной мальчишка! Знаете, эдакой купеческий сынишка, франтик, соблазнитель, слушал где то лекции и уж думает, что ему черт не брат. Ведь это какой молодчик! У отца его трактир тут у Каменного моста, так в трактире, знаете, большой образ бога вседержителя и представлен в одной руке скипетр, в другой держава; так он взял этот образ домой на несколько дней и что же сделал! Нашел мерзавца живописца…


В середине этого нового рассказа Пьера позвали к главнокомандующему.
Пьер вошел в кабинет графа Растопчина. Растопчин, сморщившись, потирал лоб и глаза рукой, в то время как вошел Пьер. Невысокий человек говорил что то и, как только вошел Пьер, замолчал и вышел.
– А! здравствуйте, воин великий, – сказал Растопчин, как только вышел этот человек. – Слышали про ваши prouesses [достославные подвиги]! Но не в том дело. Mon cher, entre nous, [Между нами, мой милый,] вы масон? – сказал граф Растопчин строгим тоном, как будто было что то дурное в этом, но что он намерен был простить. Пьер молчал. – Mon cher, je suis bien informe, [Мне, любезнейший, все хорошо известно,] но я знаю, что есть масоны и масоны, и надеюсь, что вы не принадлежите к тем, которые под видом спасенья рода человеческого хотят погубить Россию.
– Да, я масон, – отвечал Пьер.
– Ну вот видите ли, мой милый. Вам, я думаю, не безызвестно, что господа Сперанский и Магницкий отправлены куда следует; то же сделано с господином Ключаревым, то же и с другими, которые под видом сооружения храма Соломона старались разрушить храм своего отечества. Вы можете понимать, что на это есть причины и что я не мог бы сослать здешнего почт директора, ежели бы он не был вредный человек. Теперь мне известно, что вы послали ему свой. экипаж для подъема из города и даже что вы приняли от него бумаги для хранения. Я вас люблю и не желаю вам зла, и как вы в два раза моложе меня, то я, как отец, советую вам прекратить всякое сношение с такого рода людьми и самому уезжать отсюда как можно скорее.
– Но в чем же, граф, вина Ключарева? – спросил Пьер.
– Это мое дело знать и не ваше меня спрашивать, – вскрикнул Растопчин.
– Ежели его обвиняют в том, что он распространял прокламации Наполеона, то ведь это не доказано, – сказал Пьер (не глядя на Растопчина), – и Верещагина…
– Nous y voila, [Так и есть,] – вдруг нахмурившись, перебивая Пьера, еще громче прежнего вскрикнул Растопчин. – Верещагин изменник и предатель, который получит заслуженную казнь, – сказал Растопчин с тем жаром злобы, с которым говорят люди при воспоминании об оскорблении. – Но я не призвал вас для того, чтобы обсуждать мои дела, а для того, чтобы дать вам совет или приказание, ежели вы этого хотите. Прошу вас прекратить сношения с такими господами, как Ключарев, и ехать отсюда. А я дурь выбью, в ком бы она ни была. – И, вероятно, спохватившись, что он как будто кричал на Безухова, который еще ни в чем не был виноват, он прибавил, дружески взяв за руку Пьера: – Nous sommes a la veille d'un desastre publique, et je n'ai pas le temps de dire des gentillesses a tous ceux qui ont affaire a moi. Голова иногда кругом идет! Eh! bien, mon cher, qu'est ce que vous faites, vous personnellement? [Мы накануне общего бедствия, и мне некогда быть любезным со всеми, с кем у меня есть дело. Итак, любезнейший, что вы предпринимаете, вы лично?]