Ana sayfa Donanım Amplifikatörler

Amplifikatörler

0

Synthesizer”larda ses üretim zincirinin son halkası olan amplifikatörlere (amplifier) değineceğiz.
 

Amplifikatör, terim olarak, muhtelif ses sinyallerinin genlik düzeyini kontrol etmekte kullanılan birim veya devre olarak tanımlanabilir. Oldukça genel bir kullanım alanı olan amplifikatör, synthesizer üzerinde hazır bir ses şekillendirme bloğu iken, diğer enstrümanlarda dışarıdan ilave edilen harici bir sistem halini alabilmektedir. Ses sinyali kaynağını sadece müzik enstrümanları ile sınırlamayıp, radyo, müzik seti veya televizyon gibi günlük elektronik cihazları da dikkate aldığımızda yine amplifikatörler ile karşılaşmaktayız. üstelik, amplifikatör sadece audio bandında yer alan elektrik sinyalleri için değil, Radyo Frekans bandında çalışan haberleşme ve sensör sistemleri için de vazgeçilmez bir genlik kontrol aracıdır. Amplifikatörün synthesizer”larda en az irdelenen ve ses karakterine etkisi az olduğu düşünülen bir safha olduğu da ifade edilebilir.
 
amplifikatörler
 
Hatırlayacağınız üzere, tipik bir synthesizer mimarisi içerisinde osilatörlerce üretilen ses sinyalleri önce filtrelenmekte, daha sonra amplifikatör ile son genlik şeklini almaktadır. Synthesizer amplifikatörünü basit bir müzik dinleme sistemi amplifikatöründen ayıran başlıca fark sadece ses seviyesini yükseltip alçaltmak değil ses seviyesini zamana göre değişen bir kontur içerisinde kontrol edebilmektir. Bir başka ifadeyle, synthesizer sesi genliği filtrelerde olduğu gibi zarf adı verilen bir kontrol sinyali ile modüle edilerek kontrol edilmektedir. Oysa tipik bir müzik dinleme sisteminde “Volume” kontrolü ile sesin seviyesi zaman boyunca sabit miktarlarda artırılarak veya azaltılarak kontrol edilir. Bir başka farklılık ise dinleme sistemlerinde elde edilen yükseltme seviyelerinin daha fazla olabilmesidir. Synthesizer”larda zarf kullanılması ile, gerçek dünyada zamanla değişen genlik seviyelerine sahip doğal veya yapay seslerin taklit edilebilmesi mümkün hale gelmektedir. Tercih edilen iki yöntemden birisi, sesin azami genlik seviyesini “zarf miktarı” adı verilen ilave bir zarf kontrolü ile sağlamak, diğeri ise zarfı sadece ADSR türü safhalara yönelik ayarlarla sınırlı tutarak ayrı bir “Volume” kontrolü kullanmaktır. Her iki durumda da, ADSR konturu seviye bakımından yukarı veya aşağı çekilerek istenen düzey elde edilmektedir (Bkz. Şekil-1).

 

Ses sentezi ile ilgili işlem sıralamasında filtrenin neden amplifikatörden önce geldiği hususu oldukça önemlidir. Modüler synthesizer”larda istendiği takdirde amplifikatör modülü filtreden önce kullanılabilir, ancak sabit mimarili synthesizer”larda en optimal çözüm önce filtre daha sonra amplifikatör sırasını takip etmektir. özellikle rezonans özelliğine sahip filtrelerde yüksek rezonans şartlarında kontrol dışı harmonik genlikleri oluşabilmektedir. Bu durum, şüphesiz, synthesizer çıkışında yer alan diğer sistemler için de istenmeyen bir durumdur. Genel sinyal genliğini kontrol altında tutabilmenin en pratik yolu amplifikatörü filtreden sonra kullanmaktır. Bu yaklaşım, limiter gibi bir görev icra etmese de, genlik kontrolü bakımından gereklidir. Ayrıca, filtrenin zarf sinyali ile modüle edilmesi sırasında, açılan filtre ile birlikte artan ses parlaklığı ve birbirlerini güçlendiren harmonikler sinyalin genliğinde dolaylı bir zarf etkisi yaratacaktır. Bu nedenle, takip eden bir amplifikatör safhası ile sese istenen en son genlik şeklini vermek oldukça iyi bir fikirdir. Teorik olarak, ideal doğrusal davranış sergileyen iki bloğun sıralamada yer değiştirmesi mümkün görünse de, pratikte karşılaşılan zorluklar ve davranış farklılıkları belli bir sıralamayı zorunlu kılmaktadır.
 
amplifikatör
 
Filtre ile harmonik yapısı belirlenen sesin amplifikatörde uygulanan şekillendirmeye bağlı olarak daha farklı bir harmonik yapıya dönüşmesi de beklenmesi gereken bir durumdur. Bunun sebebi, filtre çıkışında elde edilen sinyalin kendine özgü bir genlik şekline sahip olması, amplifikatör safhasında bir kez daha şekillendirmeye tabi tutulmasıdır. Bu durum, birbirlerinin çalışmasını direkt etkileyen iki modülün belli bir dengeye getirilmesi gerekliliğini doğurmaktadır (Bkz Şekil-2).

 

Bunun nedeni şudur: Harmonik yapının belirlendiği filtrede genlik değişimleri oluşmakta, genlik yapısının belirlendiği amplifikatörde de harmonik dengesi değişmektedir. özellikle kısa atak zamanı ayarlamaları filtrelenmiş seste bulunmayan yeni yüksek frekansların üretilmesine sebep olabilir. Filtre ve amplifikatör ayarlarının uyum içinde yapılması synthesizer programlamada hem en temel, hem de en zor işlemlerden birisidir.

Amplifikatörler de zaman içerisinde analog yapılardan tamamıyla sayısal yapılara doğru değişim geçirmiştir. Analog synthesizer”larda VCA olarak da bilinen amplifikatör yapısı tamamıyla ayrık elemanlı veya entegre devrelerle gerçeklenirken, günümüzün sayısal synthesizer”larında tamamıyla sayısal sinyal işleme amaçlı algoritmalara dönüşmüştür. Analog yapılarda oldukça basit ve yaygın bir model üç safhalı amplifikatör olarak bilinmektedir (Bkz-Şekil-3). Bu yapı nispeten genel olup, birçok ses sistemi uygulaması için kullanışlıdır. Analog synthesizer”larda VCA filtreden tamamıyla bağımsız bir yapı olabileceği gibi, Roland Super JX serisi DCO analoglarda olduğu gibi bir arada tümleşik olarak da bulunabilmektedir. Analog/sayısal hibrit synthesizer”larda genellikle osilatör bölümü sayısal olup, filtre öncesi DAC çevrimi ile analog sinyal elde edilip analog filtre ve amplifikatörlere gönderilmektedir.
 

emel amplifikatör yapısı
 
Sayısal teknoloji kullanan donanım ve yazılım synthesizer”larda üretilen sayısal osilatör sinyalleri herhangi bir DAC dönüşümü geçirmeksizin amplifikatör çıkışına kadar sayısal sinyal formatında işlenmekte, son aşamada DAC dönüşümü ile analog sinyale çevrilmektedir. Diğer bileşenler gibi amplifikatörün de sayısal olarak gerçeklenmesi doğrusal davranış ve faz cevabı bakımından da önemli avantajlar sağlamaktadır. Sayısal olarak, gürültü ve distorsiyon performansı daha kontrol edilebilir bir seviyededir. Gerek analog gerekse sayısal amplifikatörler, filtrelerde olduğu gibi, belirli bir çalışma bölgesinde doğrusal davranış gösterirler. Filtrelerin aşırı yüklenmesi ile elde edilen overdrive etkisinin bir benzeri de amplifikatörlerce üretilebilir ve doğrusal olmayan çalışma aralığında yeni harmoniklerin oluştuğu agresif bir karakter elde edilebilir.

 

Daha önce değişik özelliklerini yakından incelediğimiz SynthMaster yazılım synthesizer”da da sayısal tabanlı amplifikatörün ilgili avantajlarından faydalanmak mümkündür. Klasik analog tasarımlara kıyasla belki de en önemli avantaj standart ADSR türü zarf sinyalleri yerine kullanıcı tarafından çok farklı şekillerde çizilebilecek çok aşamalı zarf yapısıdır (Bkz. Şekil-4). Daha önce de ifade edildiği üzere, doğal ve yapay ses kaynaklarını istenen seviyede taklit edebilmek için zarf yapısının esnek olması çok önemlidir.
 
amplifier
 
Amplifikatör konusunda değinilmesi gereken son bir husus da tremolo etkisinin bu birim tarafından üretilmesidir. Genel olarak, vibrato etkisinde olduğu gibi, yaklaşık 3-6 Hz frekans aralığında bir LFO sinyalinin amplifikatöre yönlendirilmesi ile oldukça popüler olan bu etki elde edilebilir. Zarf sinyalinin nispeten düz bir şekil çizmesi tremolunun daha hissedilir olmasına yardımcı olacaktır. Amplifikatörün az sayıda kontrol parametresine sahip olmasına rağmen programlamada filtre ile birlikte önemli bir rol oynadığını belirterek bu ayki makalemizi noktalıyoruz. önümüzdeki ay modülasyon konusunu irdeleyeceğiz. Görüşmek dileğiyle.

 

BİR CEVAP BIRAK

Please enter your comment!
Please enter your name here