Waveshapery jsou skvělým způsobem, jak obohatit harmonické složky jakéhokoli elektrického nástroje a vytvořit jedinečný zvukový podpis. Efekty využívající waveshaping jste při tvorbě hudby pravděpodobně použili nesčetněkrát, aniž byste o tom věděli!

Když se začtete do světa waveshaperů, snadno se ztratíte v moři matematických funkcí a rovnic. V tomto článku se budeme věnovat konceptu waveshapingu v jednoduchých pojmech a ukážeme vám, jak jej můžete použít k vytvoření jedinečného zvuku.

Waveshaper: Název mluví za vše

V první řadě je třeba si uvědomit, že waveshaper dělá přesně to, co naznačuje jeho název: manipuluje se zvukovými vlnami, čímž oživuje artikulovanější zvuky.

V digitální zvukové produkci se tvarování vln provádí změnou digitálního signálu tak, aby se zvýšil jeho harmonický obsah. Jedná se o techniku syntézy zvuku, která mění původní tvar vlny tak, aby vznikly další harmonické složky.

Zkreslení a sytost spadají pod tvarování vln, protože tyto efekty ve skutečnosti manipulují se zvukovou vlnou. To, co waveshaper nabízí více než plugin pro saturaci, je větší kontrola nad chováním signálu, což vám umožňuje plně ovládat harmonický obsah.

V závislosti na tvarovací křivce může waveshaper přidávat do zvuku liché i sudé harmonické pomocí specifických přenosových funkcí. Například použití polynomických funkcí tvarování vln může pomoci generovat pouze sudé nebo liché harmonické v závislosti na použitém polynomu. O tom se více dozvíte později.

Povaha digitálního zvuku

Pokud chcete vědět, jak fungují waveshapery, je důležité pochopit, jak se zvuky zaznamenávají digitálně.

Zvuk, který je uložen a zpracován v počítačích a jiných elektronických zařízeních, nazýváme "digitální zvuk". Na rozdíl od analogového zvuku, který je plynulým a souvislým signálem, digitální zvuk rozkládá zvuk na malé snímky, kterým se říká vzorky. Tyto vzorky jsou v podstatě jednotlivé snímky zvuku pořízené v určitém čase.

Kvalitu digitálního zvuku určují dvě věci: vzorkovací frekvence a bitová hloubka.

Vzorkovací frekvence je počet vzorků, které se každou sekundu použijí k vytvoření digitální verze zvuku. Měří se v hertzích (Hz) a vyšší vzorkovací frekvence znamená lepší kvalitu zvuku.

Například hudební CD používají vzorkovací frekvenci 44 100 vzorků za sekundu. Čím vyšší je vzorkovací frekvence, tím lépe mohou nástroje pro tvarování vln zpracovávat vysokofrekvenční složky, snižovat aliasing a vytvářet čistší výstupní signál.

Bitová hloubka určuje, jak detailní je každý vzorek. Čím více bitů, tím detailnější a přesnější může být zvuk. To je rozhodující pro zachycení tichých i hlasitých částí zvuku.

Vyšší bitová hloubka poskytuje větší kontrolu nad amplitudou, což je důležité zejména při použití funkcí tvarování vln pro vytvoření hladkých nebo složitých průběhů bez nežádoucího šumu nebo artefaktů.

Jak tedy ovlivňují vlnolamy průběh vlny?

Mění tvar vlny tím, že na signál aplikují funkci tvarování vlny. Tuto funkci tvarování lze nastavit tak, aby se posílily konkrétní harmonické nebo aby se vytvořily zcela nové barvy.

Pokud začnete s jednoduchým sinusovým vstupem a použijete funkci tvarování vlny, můžete vytvořit bohatší spektrum harmonických, čímž se z jednoduchého tónu stane složitější zvuk.

Jak jste již možná uhodli, úroveň kontroly, kterou máte nad průběhem vlny, je u waveshaperu mnohem vyšší než u běžného zkreslení nebo saturačního efektu.

Pečlivým výběrem a nastavením funkce tvarování vln můžete předvídat a manipulovat s harmonickým obsahem, a vytvářet tak vše od analogové hřejivosti až po agresivně zkreslené textury.

Různé techniky tvarování vln

Pokud nejste obeznámeni s matematickými funkcemi, může pro vás být další část poněkud zdrcující.

Přenosová funkce je matematický vzorec, který definuje, jak má být signál změněn, aby vznikl výstupní signál. V závislosti na použité přenosové funkci tvarování vlny získáte různé výstupy. Zde je několik běžných technik:

Polynomiální tvarování vln

Polynomiální tvarování vln se takto nazývá proto, že k transformaci vstupního signálu používá polynomiální rovnice.

Zvukový výstup je funkcí vstupního signálu zvýšeného na určitou sílu, která zesiluje průběh o další harmonické.

Pro zjednodušení použijme jako vstupní signál sinusový signál. Použitím kubické polynomické funkce (např. y=x3y = x^3y=x3) se sinusovka zkreslí a zavede harmonické třetího řádu.

To může přidat bohaté zkreslení podobné analogovému, které je umocněno lichými harmonickými ve výstupním spektru.

Exponenciální tvarování vln

Exponenciální tvarování vlny aplikuje na signál exponenciální funkci, která poskytuje ostré zkreslení. Intenzita efektu se řídí základnou exponenciální funkce.

Podle stejného příkladu, který jsme použili pro polynomické tvarování vlny, pokud na sinusovou vlnu aplikujete exponenciální funkci, jako je y=ex-1y = e^x - 1y=ex-1, tvar vlny se přetvoří a vytvoří agresivnější zvuk s vysokým obsahem harmonických (tj. s ostrými rohy).

Tento typ funkce tvarování je skvělý, pokud chcete vytvořit vysokofrekvenční harmonické s více zkresleným výstupem.

Tvarování vln pomocí vyhledávací tabulky

Pravděpodobně nejsložitější funkce tvarování vln, tvarování vln pomocí vyhledávací tabulky, přiřazuje hodnoty vstupního signálu k předem definované sadě výstupních hodnot uložených v tabulce, čímž oživuje složité nelineární transformace.

Zde jsou vstupní hodnoty sinusové vlny mapovány na křivku definovanou vyhledávací tabulkou. Tím lze dosáhnout nepředvídatelných a velmi přizpůsobivých zvuků, a proto si to experimentální skladatelé oblíbili.

Tvarování vln pomocí vyhledávací tabulky umožňuje navrhovat jedinečné tvary vln, kterých nelze snadno dosáhnout pomocí jednoduchých polynomických nebo exponenciálních funkcí, a dává vám tak možnost vytvářet zcela nová spektra zvuku.

Jak zvládnout tvarování vln

Pojďme si v chronologickém pořadí určit kroky, které jsou nezbytné pro zvládnutí umění tvarování vln:

Znát všechny funkce tvarování vln

Různé funkce tvarování vlny vytvářejí různé harmonické struktury.

Pochopení a předvídání toho, jak se průběh vlny změní v závislosti na použité funkci, vám pomůže vytvořit požadovaný zvuk, aniž byste museli trávit hodiny tvarováním zvukových vln.

Začněte jednoduše. Jako základní signál použijte sinusový signál a začněte používat různé funkce tvarování vln. Sledujte, jak jednotlivé funkce mění průběh a zvuk, který oživují.

Je velmi důležité používat spektrální analyzátor, zejména pokud jste začátečník. Vizuální zpětná vazba vám pomůže pochopit, jak tvarování vln ovlivňuje zvuk, a usnadní vám dosažení požadovaného zvuku.

Například při použití funkce na sinusový vstup můžete přímo pozorovat nový harmonický obsah, který se objeví ve frekvenčním spektru, a pochopit, jak různé parametry tvarování ovlivňují zvuk.

Vyzkoušejte různé vstupní signály

Sinusové vlny, čtvercové vlny a složené průběhy budou na stejnou funkci tvarování vlny reagovat různě.

Protože se účinek tvarování vlny mění v závislosti na vstupním signálu, zkuste použít stejnou funkci tvarování vlny na sinusovou a pilovitou vlnu a věnujte pozornost rozdílům v obsahu harmonických.

Toto cvičení vám pomůže pochopit, jak se transformují různé tvary vln a jak předvídat výsledky tvarování vln u různých zvuků.

Vestavěné nástroje pro tvarování vln

Většina DAW je vybavena nástroji pro tvarování vln, které jsou ideální pro začátek.

Ableton Live je jedním z nejoblíbenějších DAW a je vybaven funkcí Saturator, která umožňuje použít různé křivky tvarování vln a dokonce nakreslit vlastní.

Pokud to chcete vyzkoušet, začněte s výchozím nastavením "Analog Clip" na basovou linku, pak upravte křivku nebo přepněte na jiný režim (například "Soft Sine") a uvidíte, jak se zvuk změní.

Nejlepší software pro tvarování vln

FabFilter Saturn 2

FabFilter Saturn 2 je fantastický zásuvný modul pro zkreslení a tvarování vln, který nabízí spoustu stylů zkreslení a vícepásmové zpracování zvuku. Obsahuje také nekonečné možnosti modulace pro vlastní tvarování zvuku.

Saturn 2, evoluce již tak vynikajícího modelu FabFilter Saturn, má přepracované rozhraní, další styly zkreslení, vylepšené generátory obálek a lepší modulační schopnosti.

Zásuvný modul poskytuje přesnou kontrolu nad harmonickým obsahem a spektrem zvuku bez ohledu na to, zda chcete dosáhnout jemné vřelosti nebo extrémního zkreslení.

Serum (Xfer Records)

Serum je vynikající wavetable syntezátor s výjimečnými možnostmi tvarování vln prostřednictvím režimů Warp.

Přímo na wavetable můžete aplikovat různé algoritmy tvarování vln, například Bend, Mirror nebo Sync, a měnit tak koeficienty v reálném čase. Za tímto účelem načtěte základní wavetable v programu Serum a použijte režim "Bend +" Warp. Při jeho zvyšování se vlnoplocha ohýbá a mění tvar, čímž se zavádějí nové harmonické.

Sérum umožňuje kreativní manipulaci se vstupním průběhem a nabízí vizuální zpětnou vazbu v reálném čase, takže přesně vidíte, jak vaše změny ovlivňují výstupní signál.

Waves MetaFilter

Waves MetaFilter kombinuje filtrování s tvarováním vln a umožňuje tvarovat zvuk během filtrování.

K filtrovanému signálu můžete přidat zkreslení, čímž získáte agresivní textury, které se mohou organicky a nepředvídatelně vyvíjet. Tento cenově dostupný plugin nabízí spoustu funkcí pro tvarování, sledování obálky, ovládání LFO a sekvenceru, drive, možnosti drcení bitů, delay, sidechain a MIDI learn.

u-he Zebra 2

Zebra je modulární syntezátor, který umožňuje kreslit vlastní křivky tvarování vln. Je velmi oblíbený, protože je intuitivní, má rozhraní přívětivé pro začátečníky a nabízí bohaté možnosti přizpůsobení tvaru vlny.

Chcete-li v programu Zebra vytvořit jednoduchý oscilátor a vést jej přes waveshaper, nakreslete asymetrickou křivku tvarování vln, abyste do něj vnesli rovnoměrné harmonické, a poté modulujte parametry křivky pomocí LFO, abyste vytvořili dynamický a analogový zvuk.

Závěrečné myšlenky

Doufám, že tento průvodce pomohl objasnit některé nejasnosti kolem takzvaných nástrojů pro tvarování vln. Manipulace se zvukem v takovém rozsahu vyžaduje naučit se vše o podstatě zvuku a o tom, jak se převádí do digitálního obsahu.

Principy tvarování vln mohou být zpočátku obtížné, ale jakmile je pochopíte, zjistíte, že tento nástroj může výrazně rozšířit vaši zvukovou paletu a dát vám plnou kontrolu nad hudební produkcí.

Bavte se!