Waveshapere er en fantastisk måde at berige overtonerne i ethvert elektrisk instrument og skabe en unik lydsignatur. Du har sikkert brugt effekter med waveshaping utallige gange, når du har lavet musik, uden at vide det!

Når man begynder at dykke ned i waveshapernes verden, er det let at fare vild i et hav af matematiske funktioner og ligninger. I denne artikel udforsker vi begrebet waveshaping i enkle vendinger og viser dig, hvordan du kan bruge det til at skabe en unik lyd.

Bølgeformer: Navnet siger det hele

Den første ting, man skal huske, er, at en waveshaper gør præcis, hvad navnet antyder: Den manipulerer lydbølger og giver liv til mere artikulerede lyde.

I digital lydproduktion udføres wave-shaping ved at ændre et digitalt signal på en måde, der forbedrer dets harmoniske indhold. Det er en lydsynteseteknik, der ændrer en original bølgeform for at skabe yderligere overtoner.

Forvrængning og mætning falder ind under paraplyen waveshaping, da disse effekter faktisk manipulerer lydbølgen. Det, en waveshaper tilbyder mere end et mætningsplugin, er mere kontrol over, hvordan signalet opfører sig, så du kan kontrollere det harmoniske indhold fuldt ud.

Afhængigt af formningskurven kan waveshaperen tilføje både ulige og lige overtoner til lyden ved at anvende specifikke overførselsfunktioner. For eksempel kan polynomiale waveshaping-funktioner hjælpe med kun at generere lige overtoner eller ulige overtoner, afhængigt af det anvendte polynom. Mere om det senere.

Den digitale lyds natur

Det er afgørende at forstå, hvordan lyde optages digitalt, hvis man vil vide, hvordan waveshapers fungerer.

Vi kalder en lyd for "digital lyd", når den lagres og behandles på computere og andre elektroniske enheder. I modsætning til analog lyd, som er et jævnt og kontinuerligt signal, bryder digital lyd lyden ned i små øjebliksbilleder, som kaldes samples. I bund og grund er disse samples individuelle billeder af lyden taget på bestemte tidspunkter.

To ting definerer kvaliteten af digital lyd: samplingsfrekvens og bitdybde.

Sample rate er antallet af samples, der tages hvert sekund for at skabe den digitale version af lyden. Det måles i Hertz (Hz), og en højere samplingsfrekvens betyder bedre lydkvalitet.

For eksempel bruger musik-cd'er en samplingsfrekvens på 44.100 samplinger pr. sekund. Jo højere samplingsfrekvensen er, jo bedre kan bølgeformningsværktøjer behandle højfrekvente komponenter, reducere aliasing og producere et renere udgangssignal.

Bitdybden styrer, hvor detaljeret hvert sample er. Jo flere bits, jo mere detaljeret og præcis kan lyden være. Det er afgørende for at indfange både stille og høje dele af en lyd.

En højere bitdybde giver mere kontrol over amplituden, hvilket er særligt vigtigt, når man anvender waveshaping-funktioner til at skabe jævne eller komplekse bølgeformer uden at introducere uønsket støj eller artefakter.

Så hvordan påvirker waveshapere bølgeformen?

De ændrer bølgeformen ved at anvende en waveshaping-funktion på signalet. Denne formningsfunktion kan justeres for at forbedre specifikke overtoner eller skabe helt nye klangfarver.

Ved at starte med et simpelt sinusbølgeinput og anvende en bølgeformningsfunktion kan man generere et rigere spektrum af overtoner og forvandle en simpel tone til en mere kompleks lyd.

Som du måske har gættet, er den kontrol, du har over bølgeformen, langt bedre med en waveshaper end med en almindelig forvrængnings- eller mætningseffekt.

Ved omhyggeligt at vælge og justere bølgeformningsfunktionen kan du forudsige og manipulere det harmoniske indhold og skabe alt fra analoglignende varme til aggressivt forvrængede teksturer.

Forskellige waveshaping-teknikker

Det næste afsnit kan være lidt overvældende, hvis du ikke er bekendt med matematiske funktioner.

En overførselsfunktion er en matematisk formel, der definerer, hvordan et signal skal ændres for at producere et udgangssignal. Afhængigt af den anvendte bølgeformningsoverførselsfunktion får du forskellige outputs. Her er et par almindelige teknikker:

Polynomisk bølgeformning

Polynomisk bølgeformning kaldes på denne måde, fordi den anvender polynomiske ligninger til at transformere indgangssignalet.

Lydudgangen er en funktion af indgangssignalet hævet til en effekt, som forbedrer en bølgeform med ekstra overtoner.

Lad os for nemheds skyld bruge en sinusbølge som indgangssignal. Ved at anvende en kubisk polynomfunktion (f.eks. y=x3y = x^3y=x3) forvrænges sinusbølgen, og der indføres tredjeordens overtoner.

Det kan give en fyldig, analoglignende forvrængning, som forstærkes af de ulige overtoner i udgangsspektret.

Eksponentiel bølgeformning

Eksponentiel bølgeformning anvender en eksponentiel funktion på signalet, hvilket giver dig en skarp forvrængning. Effektens intensitet styres af basen på den eksponentielle funktion.

Hvis du anvender en eksponentiel funktion som y=ex-1y = e^x - 1y=ex-1 på en sinusbølge, omformes bølgeformen for at skabe en mere aggressiv lyd med højt harmonisk indhold (dvs. med skarpe hjørner), som vi brugte i eksemplet med polynomisk bølgeformning.

Denne type shaping-funktion er god, hvis du vil skabe højfrekvente overtoner med et mere forvrænget output.

Opslagstabel Waveshaping

Den måske mest komplekse wave shaping-funktion, lookup table wave shaping, matcher input-signalværdier med et foruddefineret sæt output-værdier, der er gemt i en tabel, hvilket giver liv til komplekse, ikke-lineære transformationer.

Her mappes sinusbølgens inputværdier til en kurve, der er defineret af opslagstabellen. Det kan give uforudsigelige og meget tilpassede lyde, hvilket er grunden til, at eksperimentelle komponister elsker det.

Lookup table wave shaping giver dig mulighed for at designe unikke bølgeformer, som ikke er nemme at opnå med simple polynomiske eller eksponentielle funktioner, hvilket giver dig mulighed for at skabe helt nye lydspektre.

Sådan mestrer du waveshaping

Lad os identificere de trin, der er nødvendige for at mestre kunsten at forme bølger, i kronologisk rækkefølge:

Kend alle waveshaping-funktionerne

Forskellige bølgeformningsfunktioner producerer forskellige harmoniske strukturer.

Ved at forstå og forudsige, hvordan en bølgeform vil ændre sig baseret på den funktion, du bruger, kan du skabe den ønskede lyd uden at bruge timer på at forme lydbølger.

Begynd simpelt. Brug en sinusbølge som grundsignal, og begynd at anvende forskellige bølgeformningsfunktioner. Hold øje med, hvordan hver funktion ændrer bølgeformen og den lyd, den bringer til live.

Det er vigtigt at bruge en spektrumanalysator, især hvis du er nybegynder. Den visuelle feedback hjælper dig med at forstå, hvordan bølgeformningen påvirker lyden, og gør det lettere at opnå den ønskede lyd.

Når du f.eks. anvender en funktion på et sinusformet input, kan du direkte observere det nye harmoniske indhold, der dukker op i frekvensspektret, hvilket hjælper dig med at forstå, hvordan forskellige formningsparametre påvirker lyden.

Prøv forskellige indgangssignaler

Sinusbølger, firkantbølger og komplekse bølgeformer vil alle reagere forskelligt på den samme bølgeformningsfunktion.

Da effekten af bølgeformning ændrer sig alt efter indgangssignalet, kan du prøve at anvende den samme bølgeformningsfunktion på en sinusbølge og en savtakket bølge og være opmærksom på forskellene i det harmoniske indhold.

Denne øvelse vil hjælpe dig med at forstå, hvordan forskellige bølgeformer transformeres, og hvordan du kan forudsige resultaterne af bølgeformning på forskellige lyde.

Indbyggede waveshaping-værktøjer

De fleste DAW'er kommer med wave-shaping-værktøjer, som er perfekte til at komme i gang.

Ableton Live er en af de mest populære DAW'er og kommer med en Saturator, der giver dig mulighed for at anvende forskellige bølgeformende kurver og endda tegne dine egne.

Hvis du vil prøve det, kan du starte med standardindstillingen "Analog Clip" til en baslinje og derefter justere kurven eller skifte til en anden tilstand (som "Soft Sine") for at se, hvordan lyden ændrer sig.

Bedste waveshaping-software

FabFilter Saturn 2

FabFilter Saturn 2 er et fantastisk forvrængnings- og bølgeformningsplugin, der tilbyder masser af forvrængningsstile og multibånd-lydbehandling. Det kommer også med endeløse modulationsmuligheder til at forme lyden på egen hånd.

Saturn 2, som er en videreudvikling af den allerede fremragende FabFilter Saturn, har et redesignet interface, flere forvrængningsstile, forbedrede envelope-generatorer og bedre modulationsmuligheder.

Plugin'et giver præcis kontrol over det harmoniske indhold og spektrene i din lyd, uanset om du er på udkig efter subtil varme eller ekstrem forvrængning.

Serum (Xfer Records)

Serum er en fremragende wavetable-synthesizer med exceptionelle muligheder for at forme bølger gennem dens Warp-tilstande.

Du kan anvende forskellige bølgeformningsalgoritmer som Bend, Mirror eller Sync direkte på wavetabellen og ændre koefficienterne i realtid. For at gøre det skal du indlæse en grundlæggende wavetable i Serum og anvende "Bend +" Warp-tilstanden. Når du øger mængden, vil bølgeformen bøje og ændre form og introducere nye overtoner.

Serum forbedrer kreativ manipulation af input-bølgeformen og giver visuel feedback i realtid, så du kan se præcis, hvordan dine ændringer påvirker outputsignalet.

Waves MetaFilter

Waves MetaFilter kombinerer filtrering med bølgeformning, så du kan forme lyden, mens den filtreres.

Du kan tilføje forvrængning til det filtrerede signal, hvilket giver dig aggressive teksturer, der kan udvikle sig organisk og på uforudsigelige måder. Dette prisvenlige plugin tilbyder masser af shaping-funktioner, envelope following, LFO- og sequencer-kontrol, drive, bit-crushing-muligheder, delay, sidechain og MIDI learn.

u-he Zebra 2

Zebra er en modulær synthesizer, der giver dig mulighed for at tegne dine egne bølgeformende kurver. Den er ekstremt populær, fordi den er intuitiv, har en begyndervenlig brugerflade og tilbyder masser af muligheder for tilpasning af bølgeformer.

For at skabe en simpel oscillator i Zebra og føre den gennem waveshaperen skal du tegne en asymmetrisk bølgeformningskurve for at indføre jævne overtoner og derefter modulere kurvens parametre med en LFO for at skabe en dynamisk og analoglignende lyd.

Afsluttende tanker

Jeg håber, at denne guide har hjulpet med at afklare noget af den forvirring, der er omkring de såkaldte waveshaping-værktøjer. At manipulere lyd i en sådan grad kræver, at man lærer alt om lydens natur, og hvordan den bliver omsat til digitalt indhold.

Principperne for wave shaping kan være svære at implementere i starten, men når du først har fået styr på dem, vil du indse, at dette værktøj i høj grad kan udvide din lydpalet og give dig fuld kontrol over din musikproduktion.

God fornøjelse!