Subtraktyvioji sintezė: Kas tai yra ir kaip tai veikia

Subtraktyvioji sintezė: Kas tai yra ir kaip tai veikia Subtraktyvioji sintezė: Kas tai yra ir kaip tai veikia

Sąvoka "subtraktyvioji sintezė" gali atrodyti kaip didinga ir teorinė sąvoka. Vis dėlto, jei kada nors kūrėte muziką naudodamiesi sintezatoriumi, tikėtina, kad ji jums jau pažįstama.

Subtraktyvioji sintezė ilgą laiką buvo vyraujantis sintezės tipas, kilęs iš analoginių sintezatorių eros, tačiau išlikęs daugybėje skaitmeninių aparatūros sintezatorių ir sintezatorių VST. Suprasti subtraktyviosios sintezės sąvokas gali pasirodyti sudėtinga, ypač kai dar tik pradedate domėtis sintezatorių pasauliu, tačiau nebijokite, nes iš tikrųjų tai nėra taip bauginančiai sudėtinga, kaip gali atrodyti.

Šiame vadove pateiksime išsamią subtraktyviosios sintezės apžvalgą, kad galėtumėte drąsiau rašyti, groti ir kurti su sintezatoriais.

Kas yra subtraktyvioji sintezė?

Subtraktyviosios sintezės menas - tai muzikinių garsų kūrimas, pradedant nuo harmoniškai tankios bangos formos ir vėliau ją tobulinant filtrais ir kitais apdorojimo būdais.

Sakydamas "harmoniškai tankios" bangos, turiu omenyje sodrias harmonines bangas, kurias sukuria elementarios formos, pavyzdžiui, kvadratinės ar pjūklo bangos. Nors elektroniniai osciliatoriai gali be vargo išgauti šias pagrindines bangas, jos pačios savaime nesugeba sužavėti klausytojų.

Jei norite sukurti daugiau muzikinio žavesio, turite keisti šių bangų formų tekstūrą, dažnių pasiskirstymą ir dinamiką.

Tam naudojame subtraktyviąją sintezę.

Kuo unikali subtraktyvioji sintezė?

Egzistuoja daugybė kitų sintezės tipų - nuo adityvinės sintezės iki bangų sintezės, FM sintezės ir kitų. Apžvelkime keletą populiariausių sintezės tipų ir kuo jie skiriasi nuo subtraktyviosios sintezės.

Pastaraisiais metais bangų sintezė tapo labai svarbiu muzikos kūrimo įrankiu. Šis metodas, leidžiantis generuoti unikalius garsus morfuojant garso pavyzdžių osciliatorių bangas, dažnai vadinamas pavyzdžiais pagrįsta sinteze.

Skirtingai nuo subtraktyviosios sintezės, kuri remiasi pagrindine bangos forma, bangų sintezė naudoja bangų rėmelių rinkinį, kurį galima slinkti, taip suteikiant dinamiško judėjimo pojūtį.

Kita populiari sintezės rūšis - dažnio moduliacijos sintezė, dar vadinama FM sinteze, apima pradinės bangos formos dažnio moduliavimą, kad būtų sukurtas naujas dažnių spektras.

FM sintezė garsėja tuo, kad leidžia išgauti garsus, kurie apibūdinami kaip įžūlūs ir metaliniai. Jei sunkiai įsivaizduojate garsinį pavyzdį, prisiminkite 2010-ųjų pradžioje "bro step" žanre paplitusius augančius vidurinius bosus.

Subtraktyviųjų sintezatorių signalų srauto sudėtingumas

Dabar, prieš pradėdami kaip pamišę mokslininkai derinti rankenėles (tai labai rekomenduoju daryti), susipažinkime su kiekvienu signalo kelio komponentu ir jų indėliu į bendrą skambesį.

Pirmiausia tikriausiai žinote arba bent jau esate girdėję, kad osciliatorius yra veikimo pagrindas. Be osciliatoriaus jūsų subtraktyvusis sintezatorius negalėtų sukurti turtingos bangos formos, kuri taptų jūsų pataisos pagrindu.

Taip pat turite keletą kitų parametrų, dėl kurių virpesių garsas tampa įdomesnis, įskaitant stiprintuvą, filtrą, LFO ir vokų generatorių. Šie moduliai yra tipiško subtraktyvaus sintezatoriaus sudedamosios dalys, ir kiekvienas jų atlieka unikalų vaidmenį.

Nesijaudinkite, mes išsamiai aptarsime kiekvieną iš jų. O kad būtų dar smagiau, parengėme nedidelę schemą, kurioje vizualiai parodyta, kaip vienas po kito veikia kiekvienas iš šių modulių:

Subtraktyviosios sintezės schema

Žiūrėdami į pirmiau pateiktą nuotrauką, pirmiausia pastebėsite moduliatoriaus sekciją. Svarbu suprasti, kad moduliatoriai gali būti arba LFO, arba vokų generatoriai, nors apie tai plačiau papasakosime šiek tiek vėliau.

Svarbiausia pažymėti, kad dauguma subtraktyviųjų sintezatorių veikia pagal šią schemą, tačiau sintezatorių istorijos žinovai žino, kad taip buvo ne visada.

Kadaise OG sintezatoriai buvo sudaryti iš atskirų modulių, kurių kiekvienas buvo sujungtas laidais, kuriuos naudotojas turėjo prijungti rankiniu būdu.

Tai, mano draugai, vadiname moduline sinteze.

Šis "Eurorack" gerbėjų vis dar populiarus metodas.

Šiuolaikiniai moduliniai sintezatoriai pasižymi tuo, kad jie vis dar turi tą pačią subtraktyviąją architektūrą kaip ir jų pirmtakai.

Žinoma, daugiausia lankstumo suteiks atskirų modulių sujungimas, nors daugelis sintezatorių kūrėjų suprato, kad dauguma muzikantų yra linkę būti įpročio būtybėmis ir kiekvieną kartą signalų srautus nustato vienodai.

Vienas iš šio mąstymo proceso padarinių buvo vienas pirmųjų pramonėje "viskas viename" sintezatorių - legendinis "Minimoog". Nuo to momento, jei pažvelgtumėte į daugumą šiandieninių subtraktyvių sintezatorių, pamatytumėte, kad jų eiga iš esmės tokia pati.

Žinoma, tai tik ledkalnio viršūnė! Panagrinėkime kiekvieną signalų grandinės elementą šiek tiek giliau, kad geriau suprastume, ką jie visi daro.

Įvairūs sintezės elementai

Osciliatoriai

Kai pagaliau būsite pasiruošę rinkti saldžius sintezatoriaus garsus, pirmiausia pradėsite nuo osciliatoriaus! Kaip jau minėjome, tai yra veikimo smegenys.

Ir nors tai tik signalo srauto pradžia, osciliatoriaus parinkti nustatymai turės didelę įtaką galutiniam pataisos skambesiui.

Dabar dauguma sintezatorių osciliatorių siūlo jums įvairių bangų formų, kurias galite naudoti kaip atspirties taškus. Tai tarsi skirtingi ledų skoniai - turite klasikinius ir egzotiškesnius pasirinkimus.

Kai kurios iš standartinių bangų formų, kurių galima tikėtis sintezatoriuje, yra kvadratinė banga, pjūklo banga ir trikampio banga.

Pradėkime nuo kvadratinės bangos, kuri iš pradžių pasižymi dideliu harmoninio turinio kiekiu. Paleiskite kvadratinę bangą sintezatoriumi, ir net jos pagrindas skamba kaip bičių dūzgimas.

Kvadratinės bangos pasižymi ne tik ryškiu, dūzgiančiu tonu, bet ir kitais įdomiais triukais.

Pavyzdžiui, kai kurie kvadratinių bangų osciliatoriai turi galimybę keisti paties kvadratinio modelio formą, kuri vėliau vadinama impulsine banga. Reguliuodami impulsų pločio moduliaciją, galite gauti įvairiausių laukinių ir beprotiškų toninių rezultatų.

Impulsinių bangų vertės šiuo metu gali būti šiek tiek painios, todėl grįžkime atgal.

Vietoj to dabar aptarsime kitą harmonikų hierarchijos pakopą - pjūklo bangą, kitaip dar vadinamą pjūklo dantyta banga. Pjūklo bangoms būdingi aštrūs taškai ir staigūs pokyčiai, dėl kurių jos įgauna aiškų dūzgiantį garsą.

Tačiau štai kas iš tiesų įdomu - šie aštrūs taškai ir pokyčiai sukuria harmoninių dažnių modelį, kuris tampa vis tylesnis ir tylesnis. Dėl to pjūklo dantyta banga įgauna pilną, sodrų skambesį, kuris puikiai tinka kuriant pagrindines sintezatoriaus melodijas.

Galiausiai turime švelniausią iš harmoninių bangų formų - trikampio bangą.

Kaip ir kvadratinės bangos, trikampio bangos naudoja pradinio dažnio nelygines harmonikas. Pagrindinis skirtumas yra tas, kad šių harmonikų garsas greičiau išnyksta, todėl trikampio bangos skamba panašiau į sinusoidę.

Be abejo, vis dar jaučiamas dūzgimas, todėl tai puikus pasirinkimas tam tikriems klavišų, kaladėlių ar švino garsams.

Nors jų rasite ne visuose sintezatoriuose, kai kuriuose subtraktyviuosiuose sintezatoriuose yra mažų sinusinių bangų osciliatorių.

Įsivaizduokite ramų ir tyrų ežerą gražią dieną, kurio švelnios bangelės sklandžiai sklinda visomis kryptimis. Tai sinusinė banga - viena gryniausių ir pamatinių sintezės bangų formų.

Kadangi sinusinės bangos neturi staigių formos pokyčių, jos sukuria švelnius ir minkštus garsus, kurie puikiai tinka atkurti šiltus ir kvapnius medinių pučiamųjų instrumentų, pavyzdžiui, vargonų ir fleitų, tonus. Sinusoidės bangos taip pat puikiai tinka kurti sodrias, besikeičiančias pagalvėles, kurios užpildo garso erdves raminančiomis harmonijomis.

Tačiau jei jūsų sintezatorius neturi sinusinės bangos, visada galite filtruoti trikampio bangą naudodami žemųjų dažnių filtrą.

Pasilikite su manimi sekundę, nes dabar viskas taps šiek tiek sudėtingiau. Taip yra todėl, kad daugelyje subtraktyviųjų sintezatorių yra keli osciliatoriai.

Šios dažnai dvigubo osciliatoriaus architektūros galimybės yra neribotos. Kiekvieno osciliatoriaus dažnį, formą ir detonavimo kiekį galite keisti iki soties.

Štai čia prasideda tikrasis įdomumas, nes maišydami du skirtingus dažnius ir formas naudojančius osciliatorius pradedate kurti turtingesnius, pilnesnius ir sudėtingesnius garsus subtraktyviosios sintezės formatu.

Pačioje osciliatoriaus sekcijos pabaigoje paprastai yra maišytuvo sekcija, kurioje galite sumaišyti osciliatoriaus signalus su kitais sintezatoriuje esančiais garso šaltiniais, pavyzdžiui, triukšmo šaltiniu (kuris puikiai tinka trumpesniems garsams pridėti atakos), išorine garso įvestimi arba subosciliatoriumi, kuris groja oktava žemiau nei pagrindinis osciliatorius.

Filtrai

Toliau pereikime prie filtro skyriaus.

Įsivaizduokite jį kaip išgalvotą sūrio tarkavimo mašiną, kurioje paleidžiate signalą per įtampos valdomą filtrą (VCF), kad pašalintumėte nemalonius dažnio gabalėlius.

Nors sintezatorių pasaulyje galima rasti daugybę filtrų tipų, dauguma sintezatorių remiasi dviem pagrindiniais filtrais - aukšto dažnio filtru (HPF) ir žemo dažnio filtru (LPF).

Žemųjų dažnių filtras leidžia sklisti tik žemiesiems dažniams, nes pašalina visą aukšto dažnio turinį.

Taip žmonės sukuria žemo dažnio žemų dažnių žemų dažnių garsus.

Kita vertus, aukštųjų dažnių filtrai slopina visus žemus ir vidutinius dažnius, todėl aukštesnieji dažniai išryškėja.

Pasukdami sintezatoriaus išjungimo rankenėlę reguliuojate filtro įsijungimo tašką.

Verta paminėti, kad daugumoje sintezatorių esantys filtrai ne tik griežtai išpjauna garsą. Vietoj to jie naudoja švelnius nuolydžius, kurie palaipsniui mažina filtruojamų dažnių garsumą.

Šiuos nuolydžius matuojame decibelais oktavoje (dB/oct). Kuo didesnis dB skaičius, tuo statesnis nuolydis ir intensyvesnis filtras. Pavyzdžiui, savo sintezatoriuje galite rasti -12 arba -24 dB/oct filtro ribinę vertę, kuri pagal nuolydžio statumą yra per vidurį.

Be pjūvio parametro, kitas esminis filtro elementas yra rezonanso parametras.

Rezonansas

Paprastai daugumoje filtrų yra rezonanso rankenėlė, kitaip dar vadinama "Q" rankenėle. Grįžtamasis ryšys sukuriamas siunčiant garsą tame pačiame dažnių diapazone, kaip ir ribinis dažnis, atgal į filtrą, todėl atsiranda rezonanso efektas.

Kai grįžtamojo ryšio lygis pasiekia itin aukštą vertę, jis gali sukelti filtro savaiminį virpėjimą, kuris savo ruožtu sukuria sinusoidę. Padidinus "Resonance", garsai, sklindantys aplink ribinį dažnį, tampa labiau išreikšti, o tai suteikia galimybę juos kūrybiškai pritaikyti, pavyzdžiui, tradiciniams "wah-wah" efektams arba sintezatoriaus "girgždesiams".

Stiprinimas

Po osciliatoriaus ir filtro stiprintuvas yra kitas esminis subtraktyviojo sintezatoriaus elementas. Jo paskirtis - pakelti garso signalą iki tokios amplitudės, kad jį būtų galima efektyviai sujungti su kita įranga, pavyzdžiui, garso sąsaja ar maišytuvu.

Kai kalbate apie tai be konteksto, stiprintuvas pats savaime gali atrodyti ne pati įspūdingiausia funkcija. Tačiau būtent galimybė jį reguliuoti ir valdyti paverčia jį galingu garso dizaino įrankiu.

Šioje vietoje reikia naudoti vokų generatorius.

Vokų generatoriai

Subtraktyviojoje sintezėje vokų generatoriai yra labai svarbi priemonė, leidžianti sintezatoriaus pleistrui keisti laiką. Jie nepakeičiami norintiems sukurti įtaigių garsų.

Nors sintezatoriuje gali būti keli vokų generatoriai, dažniausiai vienas vokų generatorius veikia filtrą, o kitas - stiprintuvą.

Pradėkime nuo stiprintuvo vokų generatoriaus, kurį palyginti lengva suprasti.

Dėl vokų generatoriaus poveikio sintezatoriaus stiprintuvui bendras garso stiprumas keičiasi pagal vokų formą.

Paspaudus sintezatoriaus klavišą, vokų generatorius pradeda seką, kuri apima keturis skirtingus etapus:

  • Ataka
  • Nykimas
  • Palaikyti
  • Išleidimas.

Šie etapai dažnai vadinami sutrumpintai ADSR.

ADSR

Peržvelkime kiekvieną iš šių etapų, kad iš arčiau sužinotume, kaip jie veikia jūsų garsą.

Ataka

Nuo atakos parametro priklauso pradinė sintezatoriaus garso stiprumo fazė - nuo jo priklauso, ar garsas skambės palaipsniui, ar staigiai ir greitai.

Atakos laikas paprastai matuojamas milisekundėmis ir reguliuoja, kaip greitai garsas pasiekia didžiausią intensyvumą.

Aštriems ir mušamiesiems garsams idealiai tinka minimali atakos trukmė, o eterinėms pagalvėlėms ir garsovaizdžiams labiau tinka ilgesni atakos nustatymai.

Nykimas

Parametras Decay nustato laiką, per kurį garsas stabilizuojasi iki tol, kol atleidžiamas klavišas. Panašiai kaip atakos laikas, taip ir slopinimo laikas dažnai matuojamas milisekundėmis.

Nustačius minimalią slopinimo trukmę, garsas nuo didžiausio lygio sumažėja staigiau. Tai įprastas būdas generuoti labai dinamiškus garsus, pavyzdžiui, snaiperių ar šlagerių, kai norimam efektui pasiekti būtinas greitas garsumo sumažėjimas.

Palaikyti

Parametras "sustain" nustato bendrą lygį, kuriuo garsas groja pasibaigus atakos ir slopinimo fazėms. Šis parametras matuojamas decibelais (dB).

Mažesnės trukmės išlaikymo vertės sukuria didesnį kontrastą tarp pradinės garso atakos ir jo išlaikymo "kūno", todėl artikuliacija tampa ryškesnė.

Išleisti

Parametras Release nustato, per kiek laiko garsas sumažėja nuo nuolatinio lygio iki tylos, kai klavišas atleidžiamas.

Ilgesnis paleidimo laikas suteikia natoms atmosferinę uodegą, o trumpesnis paleidimo laikas sukelia staigesnį garsumo sumažėjimą iš karto atleidus klavišus.

Filtro apvalkalai

Be stiprintuvų, vokeliai gali keisti bet kurį kitą parametrą, panašiai kaip žemo dažnio osciliatoriai (LFO). Filtrai dažnai turi vokelius, kurie valdo ribinio dažnio moduliavimą laike.

Nors šiame kontekste ADSR parametrai veikia panašiai, jų poveikis garsui yra skirtingas. Eksperimentuodami su filtro voko valdikliais, galite ištirti, kaip kintantys parametrai veikia sintezatoriaus garso pobūdį.

LFO

Paskutinis svarbus subtraktyviosios sintezės signalų srauto komponentas yra žemo dažnio osciliatorius (LFO). Nors yra panašus į tradicinį osciliatorių, žemo dažnio osciliatorius turi unikalią savybę.

Kaip ir pirminių signalų generatorių osciliatoriai, LFO turi bangos formą. Tačiau jie veikia kur kas žemesniais dažniais, todėl jų išėjimas nesukurtų atpažįstamo muzikinio tono, jei klausytumėtės jo tiesiogiai.

Vietoj to, kad generuotų girdimą toną, LFO sukuria ciklinę sintezatoriaus garso moduliaciją ir taip sukuria pasikartojančius modelius.

Įsivaizduokite tai kaip papildomą ranką, kuri kiekvieną kartą pastoviu greičiu pasuka sintezatoriaus rankenėlę pirmyn ir atgal.

Yra daugybė sintezatoriaus parametrų, kuriuos galima moduliuoti LFO. Kad įsivaizduotumėte galimybes, pateikiame keletą populiarių nukreipimo parinkčių, kurios, kaip žinoma, sukelia įdomių efektų:

LFO moduliacijos schema

Subtraktyviosios sintezės kūrybinių galimybių tyrinėjimas

Nepaisant to, kad yra daugybė komponentų, garsų kūrimas naudojant subtraktyviąją sintezę gali būti malonus ir instinktyvus procesas.

Priminsime pagrindinius subtraktyvaus sintezatoriaus garso kūrimo žingsnius:

Pirmiausia pasirinkite osciliatorių pradiniam garsui generuoti, tada filtru sureguliuokite dažnio balansą.

Antra, moduliuokite garsą naudodami LFO, kad pridėtumėte judesio.

Galiausiai suformuokite garso apvalkalą naudodami ADSR.

Štai tokia yra jo esmė! Kai susipažinsite su šia darbo eiga, kurti nuostabius sintezatoriaus garsus bus paprasta.

Dabar, kai gerai supratote subtraktyviosios sintezės pagrindus, grįžkite į savo DAW ir pradėkite kurti pasirinktinius pataisymus!

Per kelias sekundes atgaivinkite savo dainas profesionalia meistriškumo kokybe!