波形包络提取与峰值提取_合成器基础：ADSR包络线
时间包络(Time Envelope)也是⾳⾊的⼀个重要组成部当我们谈论⾳⾊的时候，可能更多地会关注的地⽅，是声⾳的怎么做牛排
频谱。然⽽，声⾳的时间包络(Time Envelope)
分。[1]相同的频谱，在不同的时间包络下，会让我们听到截然不同的声⾳。
改变时间包络可以得到不同的⾳⾊/video/1154351819793858560
⼀、包络是什么
我们在⾳频软件中打开⾳频⽂件之后，软件便会绘制出波形的缩略图。当缩略图缩⼩到⼀定尺度之后，各个峰值挤压到了⼀起，得到的图形就可以看作是这个声⾳的⾳量包络曲线。
在⾳频或信号领域，我们可以简单地将包络线，理解为描述⾳量变化的曲线。它是⼀条将每个局部的峰值连接起来的曲线。
⾃然界中的声⾳，⾳量变化都存在⼀定的规律。将这些规律归纳总结后，我们便得到了常⽤的包络模型，ADS关于春的古诗
R曲线。
⼆、常⽤包络模型
ADSR包络
声⾳从⽆到有，从有到⽆，都需要经历⼀个过渡变化的阶段。只是有的乐器过渡得快，有的乐器慢。
ADSR包络最早由 Columbia-Princeton Electronic Music Center 的 Vladimir Ussachevsky** 提出，⽽后由ARP乐器公司完善。[2]
我们将声⾳从⽆到有的这段时间，叫做上升时间(Attack Time)
释放时间(Relea Time)。
上升时间(Attack Time)，⽽将声⾳从有到⽆的时间，叫做释放时间(Relea Time)
拿军⿎做例⼦。图形是军⿎发声的波形。军⿎的Attack⼗分短暂，⽽它具有⼀定时间长度的Relea。联想现实⾥军⿎的声⾳。当⿎槌敲击的时候，军⿎会瞬间响起。⽽后因为响弦的存在，军⿎的声⾳会慢慢衰减。
军⿎演奏的波形
对于军⿎这样的乐器，我们把⿎槌锤上去，⼀个⾳符就结束了。我们使⽤A和R，就可以描述它的⾳量
变化。但是像钢琴这样的乐器，我们在按下琴键后，到抬起⼿指之前，琴弦会持续振动，钢琴会持续发声。在这段时间⾥，琴弦的振动会随着时间缓慢减弱。我们将这段振幅慢衰减时间(Decay Time)。
慢减⼩的时间，叫做衰减时间(Decay Time)
Attack对应的是按下琴键⼀瞬间，到振幅达到最⼤的时间。Relea为放开⼿指之后，声⾳衰减到全⽆所经过的时间。⽽Decay对应的则是按下琴键到抬起琴键之间的时间。
Attack和Relea是每个声⾳肯定都会有的属性，⽽Decay则不⼀定。Decay和Relea的界限⽐较模糊，因为Decay的和Relea都是⼀个振幅衰减的过程。它们的不同之处是，我们能否⼈为地去控制这个衰减的过程。
⽐如敲⼀下镲⽚，我们可以认为它产⽣的声⾳经历了Attack和Relea。但是如果敲击之后，马上⽤⼿把镲按住，让声⾳快速停⽌。那么这个时候，我们⼜可以认为敲击和⽤⼿按住之间的衰减为Decay，⽽按住之后的衰减为Relea。
敲击或拨奏等动作，只给琴弦或乐器带来了⼀瞬间的能量。随着时间的推移，能量会慢慢消耗殆尽，所以声⾳也就会越来越⼩，最杜牧的诗句
终消失。然⽽像拉⼩提琴、吹笛⼦等，我们对乐器有源源不断的能量输⼊，乐器就能保持住发声的状态。
保持时间(Sustain Time)来描述这⼀持续发声的特性。举个例⼦，如果我们⽤均对于这种能够持续发声的乐器，我们就在D和R之英语一国家线
间，⽤保持时间(Sustain Time)
匀的⼒道去拉⼩提琴，起⼸拉弦的时候，声⾳先是从⽆到有，这⾥是Attack。接着，有可能会有⼀定的衰减，也可能没有。再往后，⼩提琴就会稳定在某个⾳量上。这段时间的长短取决于我们。只要我们保持拉⼸，那么⼩提琴就会⼀直发声。最后，在我们停⽌拉动的时候，声⾳从有到⽆。
上⾯四个不同的阶段，组合起来，就得到了ADSR包络模型。
Attatk, Decay, Sustain and Relea.
其中，除了Sustain是由我们演奏时决定的，其他三个属性都是乐器本⾝的属性。
在计算机⾳乐中，ADSR表⽰的并不是绝对的⾳量，⽽是相对值。它整体取决于我们演奏的⼒度。如果我们演奏的⼒度⼤，那么曲线对应的⾳量范围也就更⼤。如果演奏的⼒度⼩，整个曲线也就落在了⼀个⽐较⼩的范围⾥去了。
其他包络模型
ADSR包络已经可以很好地去描述现实⽣活⾥的声⾳了。⽽后，随着计算机⾳乐的发展，⼈们可以⼗分⽅便地创造出各种各样不同的包络。但是，其实这些包络很多还是在ADSR模型上延申⽽得到的。
⽐如，如果Attack之后，⾳量不会太傻太天真
下降，那么就得到了AH(Hold)DSR
AH(Hold)DSR包络。在Attack结束之后，声⾳的⾳量保持住⼀定的时间，然后再进⼊到衰减阶段。
⽐如，在按下琴键后，隔⼀段时间再响起声⾳，那么我们⼜可以给ADSR添加⼀个Delay，变成DADS
R。
更甚⾄，我们可以把ADSR整个倒过来，或者尝试各种各样奇奇怪怪的形状。
三、包络的应⽤
有⼀些软件或合成器，会提供可视化的ADSR曲线，如Sytrus.
在这样的软件⾥，我们可以直接编辑曲线，来得到我们需要的包络曲线。
诶，图⾥只有三段曲线呀？
Sustain的长度取决于演奏者，所以在这些软件⾥有可能不会把Sustain表现为⼀段直线，⽽是以⼀个点去表达它。
另⼀些软件⾥，可能只会世界上最大的蝙蝠
给我们⼏个旋钮来调整曲线的形状。
这种时候，它们对应的便是时间或⾳量。⼀般来说，Attack旋钮会控制声⾳从0到最⼤值的时间。Decay则控制Attack结束后，声⾳衰减的时间。
那么，Decay在这段时间⾥衰减到多⼤的⾳量呢？这个值便由Sustain来控制。同时，当Decay结束后幼儿园见习心得
，声⾳也就保持在了Sustai安徽财经大学是几本
n的⾳量⽔平上了。
最后，Relea控制声⾳衰减到0的时间。
最后
ADSR相⽐起其他的概念，很好理解，⽽且分析起来也⼗分容易。ADSR的应⽤是⼀件⾮常灵活，⽽⼜⼗分有规律的事情。不过，有时候打破规律，也会产⽣⼗分有趣的结果。通常来说，那些舒缓的乐
器，会拥有更⼤的Attack Time and Rel七下英语单词
ea Time。⽽拨奏乐器、打击乐器等，会有⽐较短的Attack Time。
在声⾳的结尾，让⾳量增⼤⽽不是衰减，⼜能给⼈⼀种迷幻的效果。
我们可以随⼼所欲地尝试我们脑⼦⾥的想法。
在⾳乐的世界⾥，没有什么是对的错的，没有什么是不可能的。
* Vladimir Ussachevsky 在1911年出⽣于中国内蒙古的海拉尔区，在1930年移民到美国学习⽣活，⽽后在哥伦⽐亚⼤学任教，并于1959年创⽴守护心灵
了哥伦⽐亚-普林斯顿电⼦⾳乐中⼼。
参考
1. ^Jenn, Karl. (2001). The Timbre Model. The Journal of the Acoustical Society of America. 11
2. 10.1121/1.4778881.
2. ^Envelope - Wikipedia /wiki/Envelope_(music)
