fof2
fof2 — Produit des grains FOF (sinusoïde amortie) incluant une indexation incrémentielle de taux-k avec chaque grain.
Description
La sortie audio est une succession de grains FOF (fonction d'onde formantique) amorcés à la fréquence xfund avec une pointe spectrale à xform. Pour xfund supérieur à 25 Hz ces grains produisent un formant comme dans la parole avec des caractéristiques spectrales déterminées par les paramètres d'entrée de taux-k. Pour des fondamentales plus basses ce générateur fournit une forme spéciale de synthèse granulaire.
fof2 implémente une indexation incrémentielle de taux-k dans la fonction ifna ave chaque grain successif.
Syntaxe
ares fof2 xamp, xfund, xform, koct, kband, kris, kdur, kdec, iolaps, \
ifna, ifnb, itotdur, kphs, kgliss [, iskip]
Initialisation
iolaps -- quantité de mémoire préallouée nécessaire pour contenir les données de chevauchement des grains. Les chevauchements dépendent de la fréquence, et l'espace requis dépend de la valeur maximale de xfund * kdur. La surestimation de cet espace n'induit pas de coût de calcul supplémentaire. Chaque iolap utilise moins de 50 octets de mémoire.
ifna, ifnb -- numéro de table de deux fonctions. La première est une table sinus pour la synthèse des grains FOF (une taille d'au moins 4096 est recommandée). La seconde est une forme ascendante, utilisée à l'endroit et à l'envers pour dessiner l'attaque et la chute des grains FOF ; cette forme peut être linéaire (GEN07) ou bien sigmoïde (GEN19).
itotdur -- durée totale durant laquelle ce fof sera actif. Fixée normalement à p3. Aucun nouveau grain FOF n'est créé si son kdur n'est pas contenu complètement dans le itotdur restant.
iskip (facultatif, par défaut 0) -- s'il est non nul, l'initialisation est ignorée (ce qui permet l'utilisation du legato).
Exécution
xamp -- amplitude de crête de chaque grain FOF, observée à la toute fin de son attaque. L'attaque pourra dépasser cette valeur si l'on a une grande largeur de bande (disons Q < 10) et/ou quand les grains FOF se superposent en partie.
xfund -- la fréquence fondamentale (en Hertz) des impulsions qui créent les nouveaux grains FOF.
xform -- la fréquence du formant, c'est-à-dire la fréquence du grain FOF induit par chaque impulsion xfund. Cette fréquence peut être fixe pour chaque grain ou varier en continu.
koct -- indice d'octaviation, normalement zéro. S'il est supérieur à zéro, il abaisse la fréquence xfund effective en atténuant les grains FOF de rang impair. Les nombres entiers sont des octaves, les fractions sont transitoires.
kband -- la largeur de bande du formant (à -6dB), exprimée en Hz. La largeur de bande détermine la vitesse de décroissance exponentielle du grain FOF, avant l'application de l'enveloppe décrite ci-dessous.
kris, kdur, kdec -- attaque, durée globale et chute (en secondes) du grain FOF. Ces valeurs appliquent une enveloppe à chaque grain, à la manière du générateur de Csound linen mais avec des formes d'attaque et de chute dessinées à partir de l'entrée ifnb. kris détermine en proportion inverse la largeur de jupe (à -40 dB) de la région formantique induite. kdur affecte la densité des chevauchements des grains FOF, et par conséquent la vitesse de calcul. Des valeurs typiques pour une imitation vocale sont 0,003, 0,02, 0,007.
kphs -- permet d'indexer au taux-k la table de fonction ifna avec chaque grain successif, ce qui permet d'appliquer le recalage temporel. Les valeurs de kphs sont normalisées entre 0 et 1, 1 étant la fin de la table de fonction ifna.
kgliss -- fixe la hauteur finale de chaque grain en fontion de sa hauteur initiale, en octaves. Ainsi kgliss = 2 signifie que le grain se termine deux octaves plus haut que sa hauteur initiale, tandis qu'avec kgliss = -3/4 le grain se termine une sixte majeure plus bas. Chaque 1/12 ajouté à kgliss élève la hauteur finale d'un demi-ton. Si vous ne voulez pas de glissando, fixez kgliss à 0.
Le générateur fof de Csound est inspiré du codage en C par Michael Clarke du programme CHANT de l'IRCAM (Xavier Rodet et al.). Chaque fof produit un seul formant, et les sorties de quatre ou plus de ceux-ci peuvent être additionnées pour produire une riche imitation vocale. La synthèse fof est une forme spéciale de la synthèse granulaire, et cette implémentation facilite la transformation entre l'imitation vocale et les textures granulaires. La vitesse de calcul dépend de kdur, xfund, et de la densité des chevauchements.
![[Note]](images/note.png)
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Note |
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La fréquence finale de chaque grain étant égale à kform * (2 ^ kgliss), des valeurs trop importantes de kgliss pourront provoquer un repliement. Par exemple, kform = 3000 et kgliss = 3 placent la fréquence finale au-delà de la fréquence de Nyquist si sr = 44100. Il est prudent de pondérer kgliss en conséquence. |
Exemples
Voici un exemple de l'opcode fof2. Il utilise le fichier fof2.csd.
Exemple 361. Exemple de l'opcode fof2.
Voir les sections Audio en Temps Réel et Options de la Ligne de Commande pour plus d'information sur l'utilisation des options de la ligne de commande.
<CsoundSynthesizer> <CsOptions> ; Select audio/midi flags here according to platform ; Audio out Audio in -odac -iadc ;;;RT audio I/O ; For Non-realtime ouput leave only the line below: ; -o fof2.wav -W ;;; for file output any platform </CsOptions> <CsInstruments> sr = 44100 ksmps = 128 nchnls = 2 ;By Andres Cabrera 2007 instr 1 ;table-lookup vocal synthesis kris init p12 kdur init p13 kdec init p14 iolaps init p15 ifna init 1 ; Sine wave ifnb init 2 ; Straight line rise shape itotdur init p3 kphs init 0 ; No phase modulation (constant kphs) kfund line p4, p3, p5 kform line p6, p3, p7 koct line p8, p3, p9 kband line p10, p3, p11 kgliss line p16, p3, p17 kenv linen 5000, 0.03, p3, 0.03 ;to avoid clicking aout fof2 kenv, kfund, kform, koct, kband, kris, kdur, kdec, iolaps, \ ifna, ifnb, itotdur, kphs, kgliss outs aout, aout endin </CsInstruments> <CsScore> f1 0 8192 10 1 f2 0 4096 7 0 4096 1 ; kfund1 kfund2 kform1 kform2 koct1 koct2 kband1 kband2 kris kdur kdec iolaps kgliss1 kgliss2 i1 0 4 220 220 510 510 0 0 30 30 0.01 0.03 0.01 20 1 1 i1 + . 220 220 510 910 0 0 30 30 0.01 0.03 0.01 20 1 1 i1 + . 220 220 510 510 0 0 100 30 0.01 0.03 0.01 20 1 1 i1 + . 220 220 510 510 0 1 30 30 0.01 0.03 0.01 20 1 1 i1 + . 220 220 510 510 0 0 30 30 0.01 0.03 0.01 20 1 2 i1 + . 220 220 510 510 0 0 30 30 0.01 0.03 0.01 20 0.5 1 i1 + . 220 220 510 510 0 0 30 30 0.01 0.05 0.01 100 1 1 i1 + . 220 440 510 510 0 0 30 30 0.01 0.05 0.01 100 1 1 e </CsScore> </CsoundSynthesizer>
Voici un autre exemple de l'opcode fof2, qui produit des sons de voyelle en utilisant des formants générés par fof2 avec les valeurs de l'appendice Valeurs de Formant. Il utilise le fichier fof2-2.csd.
Exemple 362. Exemple de l'opcode fof2 pour produire des sons de voyelle.
<CsoundSynthesizer> <CsOptions> ; Select audio/midi flags here according to platform ; Audio out Audio in -odac -iadc ;;;RT audio I/O ; For Non-realtime ouput leave only the line below: ; -o fof2.wav -W ;;; for file output any platform </CsOptions> <CsInstruments> sr = 44100 ksmps = 128 nchnls = 2 ; Example by Chuckk Hubbard 2007 instr 1 ;table-lookup vocal synthesis iolaps = 120 ifna = 1 ;f1 - sine wave ifnb = 2 ;f2 - linear rise shape itotdur = p3 iamp = p4 * 0dbfs ifreq1 = p5 ;starting frequency ifreq2 = p6 ;ending frequency kamp linseg 0, .003, iamp, itotdur-.007, iamp, .003, 0, .001, 0 kfund expseg ifreq1, itotdur, ifreq2 koct init 0 kris init .003 kdur init .02 kdec init .007 kphs init 0 kgliss init 0 iforma = p7 ;starting spectrum iformb = p8 ;ending spectrum iform1a tab_i 0, iforma ;read values of 5 formants for 1st spectrum iform2a tab_i 1, iforma iform3a tab_i 2, iforma iform4a tab_i 3, iforma iform5a tab_i 4, iforma idb1a tab_i 5, iforma ;read decibel levels for same 5 formants idb2a tab_i 6, iforma idb3a tab_i 7, iforma idb4a tab_i 8, iforma idb5a tab_i 9, iforma iband1a tab_i 10, iforma ;read bandwidths for same 5 formants iband2a tab_i 11, iforma iband3a tab_i 12, iforma iband4a tab_i 13, iforma iband5a tab_i 14, iforma iamp1a = ampdb(idb1a) ;convert db to linear multipliers iamp2a = ampdb(idb2a) iamp3a = ampdb(idb3a) iamp4a = ampdb(idb4a) iamp5a = ampdb(idb5a) iform1b tab_i 0, iformb ;values of 5 formants for 2nd spectrum iform2b tab_i 1, iformb iform3b tab_i 2, iformb iform4b tab_i 3, iformb iform5b tab_i 4, iformb idb1b tab_i 5, iformb ;decibel levels for 2nd set of formants idb2b tab_i 6, iformb idb3b tab_i 7, iformb idb4b tab_i 8, iformb idb5b tab_i 9, iformb iband1b tab_i 10, iformb ;bandwidths for 2nd set of formants iband2b tab_i 11, iformb iband3b tab_i 12, iformb iband4b tab_i 13, iformb iband5b tab_i 14, iformb iamp1b = ampdb(idb1b) ;convert db to linear multipliers iamp2b = ampdb(idb2b) iamp3b = ampdb(idb3b) iamp4b = ampdb(idb4b) iamp5b = ampdb(idb5b) kform1 line iform1a, itotdur, iform1b ;transition between formants kform2 line iform2a, itotdur, iform2b kform3 line iform3a, itotdur, iform3b kform4 line iform4a, itotdur, iform4b kform5 line iform5a, itotdur, iform5b kband1 line iband1a, itotdur, iband1b ;transition of bandwidths kband2 line iband2a, itotdur, iband2b kband3 line iband3a, itotdur, iband3b kband4 line iband4a, itotdur, iband4b kband5 line iband5a, itotdur, iband5b kamp1 line iamp1a, itotdur, iamp1b ;transition of amplitudes of formants kamp2 line iamp2a, itotdur, iamp2b kamp3 line iamp3a, itotdur, iamp3b kamp4 line iamp4a, itotdur, iamp4b kamp5 line iamp5a, itotdur, iamp5b ;5 formants for each spectrum a1 fof2 kamp1, kfund, kform1, koct, kband1, kris, kdur, kdec, iolaps, ifna, ifnb, itotdur, kphs, kgliss a2 fof2 kamp2, kfund, kform2, koct, kband2, kris, kdur, kdec, iolaps, ifna, ifnb, itotdur, kphs, kgliss a3 fof2 kamp3, kfund, kform3, koct, kband3, kris, kdur, kdec, iolaps, ifna, ifnb, itotdur, kphs, kgliss a4 fof2 kamp4, kfund, kform4, koct, kband4, kris, kdur, kdec, iolaps, ifna, ifnb, itotdur, kphs, kgliss a5 fof2 kamp5, kfund, kform5, koct, kband5, kris, kdur, kdec, iolaps, ifna, ifnb, itotdur, kphs, kgliss aout = (a1+a2+a3+a4+a5) * kamp/5 ;sum and scale aenv linen 1, 0.05, p3, 0.05 ;to avoid clicking outs aout*aenv, aout*aenv endin </CsInstruments> <CsScore> f1 0 8192 10 1 f2 0 4096 7 0 4096 1 ;**************************************************************** ; tables of formant values adapted from MiscFormants.html ; 100's: soprano 200's: alto 300's: countertenor 400's: tenor 500's: bass ; -01: "a" sound -02: "e" sound -03: "i" sound -04: "o" sound -05: "u" sound ; p-5 through p-9: frequencies of 5 formants ; p-10 through p-14: decibel levels of 5 formants ; p-15 through p-19: bandwidths of 5 formants ; formant frequencies decibel levels bandwidths ;soprano f101 0 16 -2 800 1150 2900 3900 4950 0.001 -6 -32 -20 -50 80 90 120 130 140 f102 0 16 -2 350 2000 2800 3600 4950 0.001 -20 -15 -40 -56 60 100 120 150 200 f103 0 16 -2 270 2140 2950 3900 4950 0.001 -12 -26 -26 -44 60 90 100 120 120 f104 0 16 -2 450 800 2830 3800 4950 0.001 -11 -22 -22 -50 40 80 100 120 120 f105 0 16 -2 325 700 2700 3800 4950 0.001 -16 -35 -40 -60 50 60 170 180 200 ;alto f201 0 16 -2 800 1150 2800 3500 4950 0.001 -4 -20 -36 -60 80 90 120 130 140 f202 0 16 -2 400 1600 2700 3300 4950 0.001 -24 -30 -35 -60 60 80 120 150 200 f203 0 16 -2 350 1700 2700 3700 4950 0.001 -20 -30 -36 -60 50 100 120 150 200 f204 0 16 -2 450 800 2830 3500 4950 0.001 -9 -16 -28 -55 70 80 100 130 135 f205 0 16 -2 325 700 2530 3500 4950 0.001 -12 -30 -40 -64 50 60 170 180 200 ;countertenor f301 0 16 -2 660 1120 2750 3000 3350 0.001 -6 -23 -24 -38 80 90 120 130 140 f302 0 16 -2 440 1800 2700 3000 3300 0.001 -14 -18 -20 -20 70 80 100 120 120 f303 0 16 -2 270 1850 2900 3350 3590 0.001 -24 -24 -36 -36 40 90 100 120 120 f304 0 16 -2 430 820 2700 3000 3300 0.001 -10 -26 -22 -34 40 80 100 120 120 f305 0 16 -2 370 630 2750 3000 3400 0.001 -20 -23 -30 -34 40 60 100 120 120 ;tenor f401 0 16 -2 650 1080 2650 2900 3250 0.001 -6 -7 -8 -22 80 90 120 130 140 f402 0 16 -2 400 1700 2600 3200 3580 0.001 -14 -12 -14 -20 70 80 100 120 120 f403 0 16 -2 290 1870 2800 3250 3540 0.001 -15 -18 -20 -30 40 90 100 120 120 f404 0 16 -2 400 800 2600 2800 3000 0.001 -10 -12 -12 -26 70 80 100 130 135 f405 0 16 -2 350 600 2700 2900 3300 0.001 -20 -17 -14 -26 40 60 100 120 120 ;bass f501 0 16 -2 600 1040 2250 2450 2750 0.001 -7 -9 -9 -20 60 70 110 120 130 f502 0 16 -2 400 1620 2400 2800 3100 0.001 -12 -9 -12 -18 40 80 100 120 120 f503 0 16 -2 250 1750 2600 3050 3340 0.001 -30 -16 -22 -28 60 90 100 120 120 f504 0 16 -2 400 750 2400 2600 2900 0.001 -11 -21 -20 -40 40 80 100 120 120 f505 0 16 -2 350 600 2400 2675 2950 0.001 -20 -32 -28 -36 40 80 100 120 120 ;**************************************************************** ; start dur amp start freq end freq start formant end formant i1 0 1 .8 440 412.5 201 203 i1 + . .8 412.5 550 201 204 i1 + . .8 495 330 202 205 i1 + . .8 110 103.125 501 503 i1 + . .8 103.125 137.5 501 504 i1 + . .8 123.75 82.5 502 505 i1 7 . .4 440 412.5 201 203 i1 8 . .4 412.5 550 201 204 i1 9 . .4 495 330 202 205 i1 7 . .4 110 103.125 501 503 i1 8 . .4 103.125 137.5 501 504 i1 9 . .4 123.75 82.5 502 505 i1 + . .4 440 412.5 101 103 i1 + . .4 412.5 550 101 104 i1 + . .4 495 330 102 105 e </CsScore> </CsoundSynthesizer>