Alexander Fedorov

Omul, departe de muzică modernă este de obicei în venerație uita la sintetizatoare, care de multe ori fulgeră pe ecranul televizorului în videoclipuri și programe muzicale. Într-adevăr, atunci când prima abordare a acestui instrument, ochii neobișnuiți fugi de o mare varietate de diferite de reglementare, butoane, prize de curent și gramada misterios de informații cu privire la display-uri, mai ales atunci când în fața ta este o modernă „stație de lucru“. manuale de utilizare astfel de „monștri“, în termeni de grosime, uneori, depășesc piese clasice și umplute cu un număr foarte mare de informații tehnice complexe. Se afișează un „stații de lucru“ doar un pic mai mic decât dimensiunea de monitoare de calculator.

Cu toate acestea, se pare că dezvoltatorii de astfel de instrumente la limita umplute diverse funcții lor și caracteristici de programare pentru cea mai mare parte, în scopul de a supraviețui în competiție. Majoritatea muzicienilor nu folosesc nici măcar a zecea parte din tot potențialul - au nevoie doar de designeri de sunet care dezvoltă o nouă bibliotecă de sunete. Dacă nu acorde atenție la toate lucrurile inteligent, se pare că sintetizatoare sunt destul de simple. Și acum, în general, o perioadă de renaștere a sintetizatoare clasice, care a primit un nou digitală „umplutura“, dar toate funcțiile au fost reduse la minte simplă și clară. Desigur, numărul de controale de pe panoul superior al sintetizatoare este, de asemenea, oameni extraordinari ignoranți, dar „diavolul nu este atât de teribil ca el este pictat“ - să învețe să lucreze cu toate bucătărie este relativ simplu.

sintetizatoare software DXi și un VSTi formate, care sunt acum un concurent serios pentru standalone instrumente funcționează pe aceleași principii, și de obicei au interfețe care mimează panoul superior al dispozitivelor „reale“. Toate singura diferență este că învârti controale virtuale mouse-ul sau să le atribuie o tastatură controlere MIDI (în cazul în care, în sfârșit, acestea ar trebui să aibă, desigur). Mai mult decât orice ei sunt de sintetizatoare „reale“ nu sunt diferite. Prin urmare, dacă știți principiile generale ale sintetizatoare, este ușor pentru a obține un mâner pe orice plugin.

Principiile de funcționare sintetizatoare

Cea mai răspândită au acum instrumente care funcționează pe principiul eșantionului de redare. În memoria lor sunt mostre de pre-înregistrate de sunet, care sunt reproduse prin apăsarea tastelor cu diferite înălțime și dinamică. Aceste sintetizatoare minunate imita sunetul de diferite instrumente muzicale reale - de la tobe și bas la vioară și pian. Printre calculator sintetizatoare virtuale de lucru în conformitate cu acest principiu, de exemplu, plug-in-uri Edirol Hyper Canvas, Edirol Super Quartet sau IK Sampletank. Cu toate acestea, în ceea ce privește prepararea diferitelor timbruri sintetice acestea sunt inferioare la tipul clasic de sintetizator, care la mijlocul anilor '90 a câștigat o renaștere datorită tehnologiei digitale. Marea majoritate a calculatorului plug-in este doar al doilea tip. Deoarece instrumentele care funcționează pe principiul probelor de reproducere - o dezvoltare ulterioară a tipului clasic de sintetizator, vom începe cu principiile din trecut. Și apoi trece la instrumente mai sofisticate.

Priveste Fig. 1. prezintă o diagramă bloc a unui sintetizator clasic. Dacă da ascultare principiilor de producție de sunet și de a înțelege ceea ce este necesar fiecărui element de sinteză, atunci nici o cantitate de controale nu va confunda - toate instrumentele electronice sunt construite pe aceeași schemă. Deci, în timpul dezvoltării acestui sau că elemente noi va fi nevoie doar pentru a găsi Panoul de control familiar și blocurile familiare de reglementare - și puteți începe lucrul. Și, pe măsură ce te obișnuiești cu noul sintetizator și veți înțelege că se distinge de alte evoluții.

Fig. 1. Schema bloc a sintetizatorului

sintetizatoare moderne de la tastatură și unitatea de sunet - două părți independente, care sunt interconectate prin intermediul interfeței MIDI. Tastele tastaturii sunt apăsate produce rapoarte de luat notă și dinamica acesteia, care sunt recunoscute de orice instrumente electronice și multe dintre ele sunt sub formă de module de sunet, care se poate lucra cu oricare dintre tastatura conectat.

Deci, atunci când apăsați interfață MIDI la sintetizator începe rapoarte de note și dinamicii acestora. Aici, ei ajung într-un generator de sunet (oscilantă) - dispozitive care produc semnale electrice periodice, care sunt apoi transformate în sunet de la difuzoare (Figura 1.). De (frecvență) semnale pas este determinat prin mesaje MIDI-tastatură. De obicei, sintetizatoare este de la unul la trei generatoare de sunet (Fig. 1 sunt două dintre ele). Plus generator de zgomot - generator de zgomot (semnal aleator, care este perceput de noi ca „Hiss a“). Zgomotul este folosit pentru a produce unele sunete sintetice. Toate încep să curgă concomitent cu primirea de mesaje MIDI-tastatură.

Generatoare de sunet sintetizatoare clasice capabile să producă mai multe forme de undă diferite, care se disting prin sunetul lor. Patru forme de bază: sine (sin), triunghiulare (triunghi), sawtooth (ferăstrău) și dreptunghiular (impulsuri) (Fig 2.). Toate sunetele sintetice reprezintă diferite combinații ale acestor forme. Unele generatoare de sunet poate produce mai multe valuri, dar ele sunt întotdeauna derivate din baza. Semnalele de la toate generatoarele sunt amestecate în mixer (malaxor) - astfel încât să facă modificări în ton (figura 1.). De exemplu, primul generator emite o sinusoidă de sondare moale și blând. Mixerul poate la ea se adaugă un pic de rampă de al doilea generator - sunetul va fi un pic mai dur.

Fig. 2. Formele de undă ale generatoarelor de sunet

În sintetizatoare de tip clasic modern există o altă modalitate de a schimbare fundamentală în timbrul nivelului sonor de generatoare de sunet. Se numește modulație de frecvență (FM - modulare de frecvență). Modularea - Acest control și frecvența de modulare, respectiv, - frecvența de administrare. În crearea de FM lua două părți generator de sunet. Unul produce semnalul principal, iar al doilea - (. In figura 1 generatorul de semnal de comandă generează primul canal audio) de control, care se schimbă tonul. schimbare de ton atunci când modulare de frecvență este posibilă numai în cazul undelor sinusoidale.

Uită-te la Figura 3. Acesta arată un grafic al frecvenței sunetului în funcție de timp care ilustrează efectul de modulare de frecvență. Să presupunem că am luat notă de „A“ de pe tastatură și incluse în al doilea generator sintetizator audio, care emite o undă sinusoidală cu o frecvență de 440 Hz. În figură, această frecvență se numește „de referință“ și prezentată printr-o linie orizontală punctată, adică frecvența cu timpul nu se schimba - corespunde întotdeauna la nota „A“.

Fig. 3. Principiul modulării frecvenței Acțiuni

Acum ne întoarcem primul generator de control, și setați frecvența de oscilație sinusoidală de 1 Hz. Oscilatorul de control începe să se schimbe periodic frecvența a doua oscilator relativ la 440 Hz. Rezultatul va fi un sunet asemănător la o sirenă de ambulanță - schimbat de semnal este prezentat în Fig. 3. o sinusoidă cu o perioadă de 1 secundă. Dacă vom crește frecvența generatorului de control la 10 Hz, ieșirea sintetizator va fi un distinctiv „uriaș“ de sunet. În cazul în care frecvența este crescută, de exemplu, până la 200 Hz, sunetul va dobândi noi timbrul. Modificarea frecvenței de control, putem obține diferite nuanțe de sinusoidă de bază de sunet - asta e ceea ce proprietatea de modulare de frecvență este utilizată în sintetizatoare.

O altă metodă de schimbare a timbrului se numește generatoare (PWM) «puls latime modulare“. Este folosit cu o formă de undă dreptunghiulară (forma a patra în Fig. 2). Cu acest tip de modulare variază în lățime periodic „dreptunghi - aceasta conduce de asemenea la schimbări în ton. Unele sintetizatoare prezenți au așa-numitele „modulare inel“. Atunci când există un eșantion de semnal pentru a forma diferite variații periodice.

Din nou, uita-te la Fig. 1. Semnalul sumei din amestecător în filtru (filtru) - un dispozitiv care este egalizatoare similare pot acționa în diferite benzi de frecvență. Dar, spre deosebire de centrele muzicale de origine egalizatorului, filtre de synth sunt complet tăiate anumite frecvențe și nu reduc nivelul lor (aceste filtre sunt numite „trece“). În schimb, frecvența de întrerupere poate fi stabilită în mod arbitrar de către un controler special (de obicei numit Cutoff). De asemenea, în sintetizator filtre au un parametru numit „rezonanță“ - o ușoară creștere a nivelului de benzii, chiar înainte de frecvența de tăiere (Figura 4.). O astfel de „vârf“ dă o culoare de sunet foarte caracteristic, și orice filtru sintetizator are un controler special (Rezonanță), care permite de a schimba nivelul de rezonanță (înălțimea „vârf“).

Fig. 4. circuit de filtrare Acțiuni

În sintetizatoare moderne filtre au mai multe opțiuni pentru efectele sonore - de aceea ele sunt numite „multi-mode“. Filtrul care este prezentat în Fig. 4 face referire ca „transmitere de joasă frecvență» (trece jos), care este, ea permite frecvențele joase, iar reducerile rămase. Alte opțiuni de filtrare sunt prezentate în Fig. 5. De asemenea, filtrul este o altă opțiune, care se numește „Pârtia“ - determină panta „roller coaster“ frecvența de tăiere. De obicei, sintetizatoare sunt utilizate în filtrele 12 și cu o pantă de 24 dB / octavă. Cea mai mare panta mai frapant este interferența cu sunetul.

Fig. 5. Tipuri de filtre

Orice filtru poate fi modulată sintetizator (controlat) cu două dispozitive speciale - oscilator de frecvență joasă (LFO) și generatorul de plic (Envelope) (Figura 1.). Primul dintre acestea este un generator care este identic cu sunetul. Singura diferență - gama de frecvențe produsă de oscilația electrice. LFO operează în mod tipic în intervalul de la 0,01 până la 1000 Hz. Dacă ne folosim de pornire de joasă frecvență, de exemplu, schimba periodic frecvența de întrerupere, aceasta duce la schimbări ritmice caracteristice în ton. Foarte adesea generator de frecvență joasă este sincronizat cu tempo-ul compoziției, schimbări tonale se încadrează în ritmul - totul suna foarte impresionant. De asemenea, LFO utilizate pentru a modula generatoarele de sunet și produce efectul de „vibrato“.

Un generator de plic (Envelope) - este un dispozitiv care permite controlul sau alt parametru în funcție de timp. Adică, cu ajutorul lui, putem să ne asigurăm că prima jumătate de secundă a parametrului nota este o singură valoare, etajul următor al doilea - de altă parte, etc. De obicei, plic generatoare au o interfață sub formă grafică în patru etape, care sunt numite atac (atac), amortizare (descompunere), se continuă sondare (susținerea) și eliberare (eliberare) (Fig. 6). modificări ale parametrilor sunt efectuate în strictă conformitate cu programul. Ultima etapă a efectului plic (eliberare) după ce eliberați tasta de pe MIDI-tastatura. Cu acest generator putem trage o diagramă de modificări ale parametrului, care va funcționa pentru fiecare notă pe care joci. și nu am atins controlere de sintetizator - totul se va întâmpla în mod automat. Filtru Y în mod tipic folosind generatoare plic cutoff frecvență modulate (Cutoff).

Fig. 6. Principiul de acțiune al EG

După semnalul filtru procesat intră amplificator (amplificator), care este modulat de către un generator de plic separat (figura 1). Amplificator setat de obicei nivelul de semnal, poziția sa într-o panoramă (dacă un sintetizator are o ieșire stereo) și schema dată schimbările de nivel în funcție de timpul de plic. Putem face, de exemplu, astfel încât nota va dispărea treptat după ce eliberați tastele, sau a veni cu orice alte modificări la nivel de opțiuni. Elementul final din sinteza lanțului - efecte unitare, prin care sunetul este dat luciu suplimentar.

Care sunt beneficiile de tipul clasic de sintetizator? Astfel de sintetizatoare permite utilizarea butoane de a schimba timbrul sunetului direct în executarea și înregistrează toate modificările în Sequencer (MIDI-track „Virtual Studio“). Este posibil să nu numai pentru a înregistra mișcarea complexă a filtrului, dar, de asemenea, în general, pentru a face un flux de un sunet la altul. Și după înregistrarea tuturor mișcărilor de controlere pot fi editate - în general, domeniul de aplicare pentru creativitate este practic nelimitat.

Sintetizatoare, care funcționează pe principiul de redare a probelor au exact aceeași diagramă bloc. Numai generatoare de sunet care reproduc pre-înregistrate mostre de sunet. Într-o astfel de frecvență sintetizatoare sunt posibilități și de modulare circulară și de modulare a lățimii impulsului. De asemenea, ei de obicei nu au posibilitatea unei astfel de gestionare flexibilă a audio în timp real și de a crea un sunet, care curge fără probleme de la unul la altul. Dar acest lucru nu este necesar. Principala sarcină a acestor sintetizatoare - transferul cel mai realist sunetul instrumentelor muzicale acustice. Pentru a face acest lucru, ei folosesc straturi suprapuse - tehnica care permite transferul de schimbări reale în ton, în funcție de instrumentul de sunet.

Dacă știi cum să joace la unul dintre instrumentele acustice, ar trebui să știți că atunci când jocul instrumentul nu accentuate de sunet destul de moale ca și în cules, blând. Dinamica Schimbarea duce la o schimbare de ton, de exemplu, chitara cu un accent caracteristic apare „clic“. Pentru a transmite astfel de nuanțe, sintetizatoare, care lucrează pe principiul eșantionului de redare pentru fiecare notă nu este utilizat un eșantion de sunet, dar mai multe. Un model dorit este rechemat în funcție de dinamica MIDI-comunicare (în specificația MIDI se numește viteză - viteza unei taste). Priveste Fig. 7. Aceasta ilustrează o diagramă bloc a sintetizatorului.

Fig. 7. Circuit sintetizator structural care funcționează pe principiul de redare a probelor

De fapt, un astfel de sintetizator este un sintetizator clasic simplificat patru dispus în aceeași carcasă - fiecare dintre ele are un singur generator de sunet reproduce probe. (Layer 1 - Layer 4 din figura 7.). generatoare de sunet, fiecare dintre straturi reproduce mostre de sunet pe nota un instrument real, dar a înregistrat cu un accent diferit. Al patrulea strat reproduce cel mai moale producția de sunet, primul strat - cel mai dinamic. Fiecare dintre straturile se atribuie un anumit interval de valori dinamicii. Asta este, atunci când apăsați pe jumătate tastele funcționează al patrulea strat, cu rapidă și punctată - mai întâi. Astfel, se realizează și transmisia de sunet mai realist instrumente acustice.

Există un alt tip de sintetizatoare, care ocupă o poziție intermediară între clasic și funcționează pe principiul eșantionului de redare. Acest wavetable companie sintetizator Waldorf (compania produce sintetizator software-ul și formatul PPG Wave VSTi). Ei au, de asemenea, o memorie permanentă. Cu toate acestea, probele nu sunt stocate în această memorie, cu mostre de sunet de instrumente reale și a formelor de undă digitizate având o durată de o singură perioadă, și obținută prin digitizarea operarea uneia sau mai multor generatoare analogice. Dar atunci când apăsați un sintetizator nu le abordează, și într-o anumită structură intermediară numită „val de masă“, care stochează o referință la forme de undă.

Unele sintetizatoare moderne (inclusiv software-ul, cum ar fi Native Instruments Absynth) utilizează principiul modelării fizice - fie ca un singur sau în combinație cu alte persoane. Această metodă implică utilizarea de modele matematice de producție a sunetului de instrumente muzicale reale pentru generarea formelor de undă digital respective, care sunt apoi pur și simplu convertite în sunet.

Pentru a explica această metodă de sinteză ne va ajuta exemplul următor. In acustica sunt precise descrierea matematică a fenomenelor care au loc în saxofon - în aer ca sursă de oscilații acționează sunet stuful este amplificat și apoi colorate timbrul în cavitatea, care acționează ca o țeavă de metal curbat. Atunci când o tastatură sintetizator, care funcționează pe principiul modelării fizice, presate unele taste, este pe baza modelelor matematice cunoscute calculeaza prima vibratii de aer complexe, care apar sub influența mișcării de trestie de zahăr, precum și pe baza acestor calcule, creează o asemănare digitală a acestor oscilații. Apoi, calculat modificările care apar în cavitatea cu sunet și, conform acestor calcule, modelul modificate digital generat anterior. Rămâne doar pentru a converti modelul audio digital în oscilațiilor electrice cu care se ocupă cu succes convertor digital-analog. Avantajul acestei metode de sinteză este abilitatea de a combina complet incompatibile în sursele de oscilație realitate și rezonatoare. De exemplu, puteți lua un saxofon stuf, precum și utilizarea corpului rezonator de o chitară acustică, și chiar în mod arbitrar stabilit dimensiunea rezonator. În plus față de faptul că toți parametrii pot fi modificate în timp real de către autoritățile de reglementare. Apoi totul să se ocupe de filtrele synth, setați modularea prin plic și la început ce adauga unele efecte ...

Informațiile primite de la site-ul de tranziție