Studio e sviluppo di un algoritmo di Digital Signal Processing basato su modulazione FM per la sintesi di suoni percussivi

The target of this thesis is the analysis of a new algorithm for the synthesis of percussive sounds, recently proposed by Hsu and Smyth in "Percussion synthesis using loopback frequency modulation Oscillators": in their work, the traditional Modal Synthesis is modified through the introduction of Loopback FM oscillators with the aim of enriching the spectra of synthesized sounds, as well as introducing in the synthesis certain non-linear aspects of percussive sounds that, with other techniques of parametric synthesis for real-time applications, are normally not reproduced. In order to better analyze the algorithm and validate its use for the synthesis of percussive sounds, various scripts and functions for experimental analysis have been implemented in MatLab. In addition to that, several sound examples of percussive instruments have been synthesized in MatLab, either with traditional Modal Synthesis and with Modal Synthesis with Loopback FM oscillators, to compare the results obtained with the two different synthesis techniques. The entire work has been developed on MatLab version R2019b.

La presente Tesi ha come obiettivo l’analisi di un nuovo algoritmo per la sintesi di suoni percussivi, proposto recentemente da Hsu e Smyth in “Percussion synthesis using loopback frequency modulation oscillators.”: nel loro elaborato la Sintesi Modale tradizionale viene modificata tramite l’introduzione di oscillatori Loopback FM con lo scopo di arricchire gli spettri dei suoni sintetizzati, oltre che di introdurre nella sintesi certi aspetti non-lineari dei suoni percussivi che, con altre tecniche di sintesi parametrica per applicazioni real-time, non vengono normalmente riprodotti. Per analizzare al meglio l’algoritmo e validarne l’utilizzo per la sintesi di suoni percussivi, sono stati implementati in ambiente MatLab vari script e funzioni per l’analisi sperimentale. Inoltre, sempre in ambiente MatLab, sono stati sintetizzati diversi esempi sonori di strumenti percussivi, sia con Sintesi Modale Tradizionale, sia con Sintesi Modale con oscillatori Loopback FM, così da poter mettere a confronto i risultati ottenuti con le due tecniche di sintesi. La versione di MatLab utilizzata per l’intero elaborato è la R2019b.