加法合成

加法合成（英語：Additive synthesis）是一種用疊加在一起的正弦波合成音色的聲音合成方法。

從傅里葉分析的角度上來看，樂器的音色均可被分解為一系列和諧或不和諧的分音。加法合成利用了這一點，使用具有不同頻率與振幅的正弦波重現這些分音。各分音的響度可以用開始-衰減-保持-釋放（英語：ADSR）包絡或低頻振盪動態控制。

最直接的加法合成即將幾個正弦波疊加在一起。也有採用預計算的波表或逆快速傅里葉變換的實現方式。

原理

在日常生活中聽到的聲音不是以單一頻率為特徵的。相反，它們由一系列頻率與振幅不同的純音（即分音）構成。無論原本的聲音是否是鋼琴聲之類的樂音，只要將這些分音組合在一起，即可還原出原本的聲音。這些分音的頻率與振幅隨時間的動態變化即所謂的音色。從整體聲音信號提取出分音的特徵的技術被稱為傅里葉分析。傅里葉分析得出的數據叫做原始聲音信號的傅里葉級數。

對單個音符來說，它含有的分音中最低的頻率被稱為基本頻率。簡單起見，即使常見樂器演奏出的單個音符中還包含許多其他頻率，音符也往往被定義為其基頻（例如「中央C是261.6赫茲」）。基頻以外的頻率叫做泛音或者諧波。換言之，基頻定義音符的音調，而泛音定義音符的音色。人類之所以能區分鋼琴和小提琴的聲音，就是因為它們演奏出的同一音符的泛音不同。即使是同種樂器，不同的樂器個體間也會存在細微的音色差異。

加法合成旨在利用聲音的這種特性來從頭開始構造音色。只要將不同頻率與振幅的純音（即正弦波）加到一起，就可以精確地定義出想要創造出的聲音的音色。

另請參閱

• 調頻合成
• 減法合成
• 語音合成
• 泛音列