The Theory and Technique of Electronic Music
DRAFT: December 30, 2006

Miller Puckette

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Contents
Foreword Preface 1 Sinusoids, amplitude and frequency 1.1 Measures of Amplitude . . . . . . . . . . . . . 1.2 Units of Amplitude . . . . . . . . . . . . . . . 1.3 Controlling Amplitude . . . . . . . . . . . . . 1.4 Frequency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5 Synthesizing a sinusoid . . . . . . . . . . . . . 1.6 Superposing Signals . . . . . . . . . . . . . . 1.7 Periodic Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.8 About the Software Examples . . . . . . . . . Quick Introduction to Pd . . . . . . . . . . . How to find and run the examples . . . . . . 1.9 Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Constant amplitude scaler . . . . . . . . . . . Amplitude control in decibels . . . . . . . . . Smoothed amplitude control with an envelope Major triad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Conversion between frequency and pitch . . . More additive synthesis . . . . . . . . . . . . Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 Wavetables and samplers 2.1 The Wavetable Oscillator . . . 2.2 Sampling . . . . . . . . . . . . 2.3 Enveloping samplers . . . . . . 2.4 Timbre stretching . . . . . . . . 2.5 Interpolation . . . . . . . . . . 2.6 Examples . . . . . . . . . . . . Wavetable oscillator . . . . . . Wavetable lookup in general . . Using a wavetable as a sampler iii . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ix xi 1 3 4 6 7 8 10 12 15 15 17 17 17 18 21 22 22 23 24 27 29 32 36 37 43 47 47 48 50

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iv Looping samplers . . . . . . . . . Overlapping sample looper . . . . Automatic read point precession Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

CONTENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 54 56 57 59 59 61 63 67 68 69 71 74 77 78 78 80 81 82 83 83 86 89 89 92 94 95 96 98 98 99 102 103 103 106 107 110 111 117

3 Audio and control computations 3.1 The sampling theorem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2 Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3 Control streams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4 Converting from audio signals to numeric control streams 3.5 Control streams in block diagrams . . . . . . . . . . . . . 3.6 Event detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.7 Audio signals as control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.8 Operations on control streams . . . . . . . . . . . . . . . . 3.9 Control operations in Pd . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.10 Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sampling and foldover . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Converting controls to signals . . . . . . . . . . . . . . . . Non-looping wavetable player . . . . . . . . . . . . . . . . Signals to controls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Analog-style sequencer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . MIDI-style synthesizer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Automation and voice management 4.1 Envelope Generators . . . . . . . . . . . . . .