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出版者:The MIT Press

作者:Boulanger, Richard Charles (EDT)

出品人:

页数:740

译者:

出版时间:2000-03-06

价格:USD 70.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780262522618

丛书系列:

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音乐编程与声音设计的深度探索： 《数字音频工作站的艺术与科学》 本书简介 本书深入探讨了数字音频工作站（DAW）的底层原理、高级应用以及在现代音乐制作、声音设计和声音艺术领域中的创新实践。我们旨在为音乐家、声音工程师、软件开发者以及对声音技术怀有浓厚兴趣的读者，提供一个既具学术严谨性又充满实践指导意义的知识体系。 第一部分：数字音频基础与信号处理的基石 本部分为后续高级主题奠定坚实的理论基础。我们将从最基本的概念出发，详细阐述声音的物理特性如何转化为数字信号。 第一章：声学与数字采样的桥梁 声音的本质： 深入解析声波的产生、传播和感知。探讨频率、振幅、波形（正弦波、方波、锯齿波）与音色之间的关系。 模拟到数字的转变： 详细介绍奈奎斯特-香农采样定理，解释采样率和位深如何影响声音的保真度和动态范围。讨论量化误差、抖动（Jitter）和抗混叠滤波器的设计与影响。 音频文件格式与元数据： 对比分析 WAV、AIFF、FLAC、MP3 等主流格式的编码机制、有损与无损压缩的差异及其在专业工作流程中的适用性。 第二章：核心数字信号处理（DSP）算法 本章聚焦于驱动现代音乐软件的数学引擎。 线性与非线性处理： 区分线性卷积（如卷积混响）和非线性处理（如失真、波表合成）。 滤波器理论与应用： 全面解析一阶、二阶 IIR（无限脉冲响应）和 FIR（有限脉冲响应）滤波器的设计，包括贝塞尔（Bessel）、巴特沃斯（Butterworth）和切比雪夫（Chebyshev）响应的特性。讲解如何使用这些滤波器实现均衡（EQ）、高通、低通、带通等效果。 调制技术深入： 细致讲解加法合成（Additive Synthesis）的基础，以及频率调制（FM）和幅度调制（AM）的数学模型。重点剖析指数调制（指数包络）在模拟合成器建模中的应用。 时间域与频率域的转换： 介绍快速傅里叶变换（FFT）及其逆变换（IFFT）在频谱分析和高效滤波中的实际应用，包括实时频谱分析器的构建原理。 第二部分：构建虚拟乐器与效果器 本部分将指导读者如何将DSP理论转化为可操作的合成器和效果插件。 第三章：合成技术全景解析 波表合成（Wavetable Synthesis）： 探讨波表如何存储和遍历波形序列，实现复杂的音色变化。讲解波表插值算法（线性、三次样条）对声音平滑度的影响。 颗粒合成（Granular Synthesis）： 深入研究“颗粒”的概念、大小、密度和随机性参数如何重塑声音的纹理。提供构建高密度、低延迟颗粒引擎的架构建议。 物理建模合成（Physical Modeling Synthesis）： 介绍基于卡农（Karplus-Strong）算法的弦乐建模，以及更复杂的鞭打（Waveguide）网络在模拟管乐器或打击乐器中的应用。探讨使用有限元方法（FEM）进行更精细的物理模拟的挑战。 模块化合成思维： 即使在非模块化环境中，也需理解信号流的组织。讲解如何使用虚拟补丁（Virtual Patching）实现复杂的交叉调制路径。 第四章：空间化与动态效果的实现 卷积与脉冲响应（IR）： 不仅仅是加载文件，本书详细解释了如何通过分析真实声场的脉冲响应来构建精确的混响模型。讨论基于多点反射和衰减函数的程序化混响设计。 延迟线与反馈系统： 深入剖析延迟单元在合唱（Chorus）、镶边（Flanger）和反馈失真电路中的作用。分析反馈回路的不稳定性对声音美学的影响。 动态处理器建模： 详细拆解压缩器、限制器和门限器的工作原理。重点分析前馈（Feed-Forward）与反馈（Feedback）检测电路的差异，以及侧链（Sidechain）处理的拓扑结构。 相位与立体声处理： 探讨双通道信号的处理，包括心理声学模型在立体声声像（Panning）算法中的应用，以及如何避免相位抵消问题。 第三部分：高级工作流程与系统集成 本部分关注软件架构、性能优化及跨平台兼容性。 第五章：高性能音频编程范式 实时性要求与缓冲管理： 分析音频处理中的延迟预算。讲解环形缓冲区（Circular Buffer）的数据结构及其在线程安全上下文中的高效使用。 并发性与锁机制： 在多核处理器环境中，如何安全地更新合成器状态和参数，避免音频中断或“爆音”（Clicks and Pops）。讨论原子操作和读/写锁在音频处理中的最佳实践。 CPU 效率优化： 探讨算法的向量化（SIMD指令集，如SSE/AVX）潜力，以及如何通过查找表（Lookup Tables）替代复杂的实时运算。 第六章：插件架构与互操作性 标准化的界面： 介绍 VST3、AU 和 AAX 插件接口的核心要求和生命周期管理。理解主机（Host）如何进行参数自动化和预处理。 图形用户界面（GUI）的反应性： 讨论如何将用户交互（如旋钮拖动）与底层的DSP线程分离，确保GUI的流畅性而不影响音频的实时性。 外部控制与MIDI 2.0： 除了传统的 CC 消息，探讨新型 MIDI 协议在更高分辨率控制和双向通信中的潜力，以及如何将这些信息映射到合成参数上。 第七章：声音设计的前沿探索 数据驱动的声音合成： 探讨如何利用机器学习模型（如神经网络）来辅助或生成合成参数，实现传统方法难以企及的音色空间。 空间音频的扩展： 超越传统的立体声和环绕声，介绍基于对象（Object-Based）的音频渲染技术，以及双耳渲染（Binaural Rendering）的头部相关传递函数（HRTF）基础。 系统级创新： 探讨新的硬件接口（如触觉反馈设备）如何与软件合成引擎集成，开创全新的交互式声音体验。 目标读者 本书面向具有一定数字信号处理基础或编程经验的读者。无论是希望深入了解商业合成器内部机制的资深工程师，还是寻求将创新算法转化为实际产品的独立开发者，都能从本书详尽的数学推导和实际代码示例中获益匪浅。它是一份关于构建、理解和突破当代数字声音技术的权威指南。

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我花了相当长的时间才意识到，这本书的真正价值并不在于它教会了我多少Csound的语法，而在于它重塑了我对“合成”二字的理解。它迫使我去思考，如果我不用现成的滤波器模块，而是自己从头搭建一个二阶滤波器，它会是什么样子？书中对于不同合成技术（如加法、减法、波表和频率调制）的对比分析，清晰地展示了每种方法的优缺点和适用的声音场景。例如，在讲解FM合成时，作者不仅仅停留在调制指数和载波频率的比值上，而是深入探讨了如何通过非整数倍的频率比来创造出“非谐波”的金属质感音色，这在其他教材中是很少被如此深入探讨的。这种对细微声音差异的捕捉和量化能力，是这本书最吸引我的地方。它让你不再满足于那些预设的“温暖”或“明亮”的标签，而是让你知道如何用代码精确地定义你想要的音色特征。

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与其他偏向于纯粹编程手册的书籍相比，这本《The Csound Book》展现出了一种罕见的人文关怀和对艺术性的尊重。它没有将Csound仅仅视为一个工具箱，而是将其描绘成一种强大的艺术表达媒介。书的后半部分，有一块内容专门讨论了如何将Csound与外部硬件或实时控制数据（如传感器输入）结合起来进行表演创作。这部分内容极大地拓宽了我的思路，让我看到了声音编程在互动艺术和装置音乐中的巨大潜力。作者在描述这些高级应用时，所流露出的那种对声音实验的兴奋感是极具感染力的。每次当我被复杂的代码卡住时，翻阅到那些关于声音哲学或者应用案例的段落，总能重新点燃我探索的激情。总而言之，这本书不仅仅是一份技术文档，它更像是一部引导我们深入探索声音的无限可能性的宣言，它成功地将冰冷的代码与炙热的创造力连接在了一起。

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坦白讲，这本书的深度和广度远超我预期的“入门指南”范畴，它更像是一份详尽的、带有强烈个人探索精神的编程圣经。我特别欣赏作者对待细节的执着——他们不仅仅是告诉你“这样做”，而是会深入剖析“为什么这样做”。比如在讨论采样率和混叠失真时，书中引用的那些数学推导，虽然我可能需要反复阅读才能完全消化，但那种严谨性保证了你不会只停留在表面。这本书的价值在于，它培养的是一种批判性思维，让你明白合成器背后的物理和数学原理，而不是简单地复制粘贴代码片段。我曾尝试用其他资源学习Csound，但那些资源往往要么过于侧重理论而缺乏实操的粘合剂，要么就是代码示例陈旧不堪。而这本，它的代码总是能紧密结合最新的Csound特性，即便是处理复杂的实时音频流和MIDI控制，都有对应的、经过实践检验的解决方案。对于那些渴望从“使用者”进化为“创造者”的读者，这本书提供了必要的理论基石和实践路径，它要求你付出努力，但回报是真正掌握了声音创造的主导权。

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这本关于Csound的书，我必须说，它真的把我从一个对数字合成一无所知的菜鸟，硬生生地拽进了这个奇妙的声学世界。起初，面对着那些密密麻麻的代码和复杂的函数，我差点就要放弃，感觉就像在阅读一本外星语手册。但是，作者的叙述方式非常巧妙，他们没有一开始就抛出那些艰涩难懂的理论，而是从最基础的“声音是什么”开始，用非常直观的类比来解释振荡器、包络和调制这些核心概念。我记得，有一章专门讲如何用Csound模拟一个简单的木吉他拨弦声，那过程简直就像是拆解一个复杂的钟表，每一步都清晰可见，每一步的改变都会带来听觉上的即时反馈。这种“边做边学”的节奏感把握得极好，让我在不断试错中理解了模块化编程的思想。更让我惊喜的是，它并没有止步于基础，后面深入探讨了傅立叶变换在声音处理中的实际应用，那部分虽然烧脑，但作者提供的实际案例代码，比如如何用FFT进行实时滤波，简直是打开了新世界的大门。这本书的排版也很有意思，代码块和理论解释穿插得当，阅读起来不至于感到枯燥乏味。对于任何想要深入了解声音编程，而不仅仅是点击鼠标的音乐制作人或声音设计师来说，这本书无疑是打开一扇通往深度控制大门的钥匙。

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这本书的阅读体验，与其说是学习，不如说是一场精心策划的声学探险。它的叙事风格非常引人入胜，作者仿佛是一个经验丰富的老船长，带着我们这群新手，扬帆驶向未知的音域。最让我印象深刻的是书中关于“纹理合成”的那几个章节，那部分内容涉及到的算法复杂性相当高，但我发现作者用了一种非常诗意的方式来描述那些复杂的数学过程——他们把算法比作是某种“声音的编织技巧”。这种非技术性的比喻，极大地降低了学习的心理门槛。我尝试着根据书中的指导，构建了一个模拟老式磁带延迟的效果器，当我调整那些延迟时间、反馈和抖晃参数时，那种从无到有、对声音进行塑形的感觉，是任何商业软件都无法给予的。而且，这本书的配套资源似乎也做得非常到位，我记得在某个章节的末尾，作者提到了一个可以下载的扩展包，里面包含了书中所有示例的源代码文件，这极大地便利了我的调试和学习过程。

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