1.4 波形的类型

1.4.1 正弦波

正弦波是频率成分最为单一的一种信号，因这种信号的波形像数学上的正弦曲线而得名。任何复杂信号——例如音乐信号，都可以看成由许许多多频率不同、大小不等的正弦波复合而成。

正弦波具有完全对称、波形平滑和周期性等特性，在整个周期内的振动形成正弦波，其中的峰值保持相同，如图1-9所示。当聆听一个正弦波时，会只听到一个纯音频率；同时在幅度上保持平滑和连续的变化。

图1-9 正弦波的一个周期

将不同的正弦波相互叠加，会得到不同类型的波形。这些正弦波应当具有不同的相位、频率或幅度。

1.4.2 锯齿波

锯齿波有两种不同的类型：第一种类型被称为正向锯齿波，这种波形在开始处幅度进行快速提升，到达峰值后直接衰减。第二种类型被称为反转或反向锯齿波，这种波形与第一种波形刚好相反，如图1-10所示。不管哪一种类型的锯齿波，其形状看上去都和锯齿非常相似（得名的由来），并且两种波形的声音听起来也是相同的。锯齿波包含了奇次和偶次谐波分量，因此具有很明亮和刺耳的声音听感。当聆听这种声音的时候，会听到一系列的不谐和音出现在耳朵中。这种类型的波形常用于合成器之中，这种声音能够被用来模拟重建乐器的声音信号，例如弦乐器。

图1-10 锯齿波的一个周期

1.4.3 方波

方波也常被用于合成器中，它们往往是通过简单的逻辑电路产生的，并且对应着简单的二进制中的开和关指令。这种波形仅仅包含了大量的奇次谐波，而且也正是由于这些大量的奇次谐波的存在，才使得它们听上去非常刺耳，因此常常使用空洞和非常刚硬来形容这些声音，如图1-11所示。

图1-11 方波的一个周期

图1-12 三角波的一个周期

1.4.4 三角波

三角波仅仅包含有奇次谐波，但是其谐波类型及数量与方波的谐波类型及数量有着很大的差异。当你观察这种波形时，你会发现它与正弦波非常类似，唯一不同的是它具有金字塔角锥形状，如图1-12所示。三角波具有相当丰富的听感，虽然它听上去也有一些刺耳，但是不像锯齿波和方波那样刺激你的耳朵。