Waveshapere er en flott måte å berike overtonene i et hvilket som helst elektrisk instrument og skape en unik lydsignatur. Du har sikkert brukt waveshaping-effekter utallige ganger når du lager musikk, uten å vite det selv!

Når du begynner å fordype deg i waveshapere, er det lett å gå seg vill i et hav av matematiske funksjoner og ligninger. I denne artikkelen skal vi forklare konseptet waveshaping på en enkel måte og vise deg hvordan du kan bruke det til å skape en unik lyd.

Waveshaper: Navnet sier alt

Det første du må huske på, er at en waveshaper gjør nettopp det navnet tilsier: Den manipulerer lydbølger og gir liv til mer artikulerte lyder.

I digital lydproduksjon gjøres wave-shaping ved å endre et digitalt signal på en måte som forbedrer det harmoniske innholdet. Det er en lydsyntese-teknikk som endrer en opprinnelig bølgeform for å skape flere overtoner.

Forvrengning og metning faller inn under paraplyen waveshaping, ettersom disse effektene faktisk manipulerer lydbølgen. Det en waveshaper tilbyr mer enn en metningsplugin, er mer kontroll over hvordan signalet oppfører seg, slik at du kan kontrollere det harmoniske innholdet fullt ut.

Avhengig av formkurven kan waveshaperen legge til både oddetallsharmoniske og partallsharmoniske overtoner i lyden ved å bruke spesifikke overføringsfunksjoner. For eksempel kan polynomiske waveshaping-funksjoner bidra til å generere bare partallsharmoniske eller oddetallsharmoniske overtoner, avhengig av hvilket polynom som brukes. Mer om dette senere.

Den digitale lydens natur

Å forstå hvordan lyder tas opp digitalt, er avgjørende for å kunne forstå hvordan waveshapere fungerer.

Vi kaller lyd for "digital lyd" når den lagres og behandles på datamaskiner og andre elektroniske enheter. I motsetning til analog lyd, som er et jevnt og kontinuerlig signal, brytes lyden i digital lyd ned i små øyeblikksbilder som kalles samples. Disse samplene er individuelle bilder av lyden som er tatt på bestemte tidspunkter.

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

Samplingsfrekvensen er antallet sampler som tas hvert sekund for å lage den digitale versjonen av lyden. Den måles i Hertz (Hz), og en høyere samplingsfrekvens betyr bedre lydkvalitet.

For eksempel bruker musikk-CD-er en samplingsfrekvens på 44 100 samplinger per sekund. Jo høyere samplingsfrekvensen er, desto bedre kan bølgeformingsverktøyene behandle høyfrekvente komponenter, noe som reduserer aliasing og gir et renere utgangssignal.

Bitdybden kontrollerer hvor detaljert hver sample er. Jo flere biter, desto mer detaljert og nøyaktig kan lyden være. Dette er avgjørende for å fange opp både stille og høye deler av en lyd.

En høyere bitdybde gir mer kontroll over amplituden, noe som er spesielt viktig når du bruker waveshaping-funksjoner for å skape jevne eller komplekse bølgeformer uten å introdusere uønsket støy eller artefakter.

Så hvordan påvirker waveshapere bølgeformen?

De endrer bølgeformen ved å bruke en waveshaping-funksjon på signalet. Denne formingsfunksjonen kan justeres for å forsterke spesifikke overtoner eller skape helt nye klangfarger.

Ved å ta utgangspunkt i en enkel sinusbølge og bruke en bølgeformingsfunksjon kan du generere et rikere spekter av overtoner og forvandle en enkel tone til en mer kompleks lyd.

Som du kanskje har gjettet, har du langt bedre kontroll over bølgeformen med en waveshaper enn med en vanlig forvrengnings- eller metningseffekt.

Ved å velge og justere bølgeformingsfunksjonen nøye kan du forutsi og manipulere det harmoniske innholdet, og skape alt fra analoglignende varme til aggressivt forvrengte teksturer.

Ulike teknikker for bølgeforming

Den neste delen kan være litt overveldende hvis du ikke er kjent med matematiske funksjoner.

En overføringsfunksjon er en matematisk formel som definerer hvordan et signal skal endres for å produsere et utgangssignal. Avhengig av hvilken bølgeformende overføringsfunksjon som brukes, vil du få forskjellige utganger. Her er noen vanlige teknikker:

Polynomisk bølgeforming

Polynomisk bølgeforming kalles slik fordi den bruker polynomlikninger for å transformere inngangssignalet.

Lydutgangen er en funksjon av inngangssignalet som er hevet til en styrke som gir en bølgeform med ekstra overtoner.

La oss for enkelhets skyld bruke en sinusbølge som inngangssignal. Ved å bruke en kubisk polynomfunksjon (f.eks. y=x3y = x^3y=x3) blir sinusbølgen forvrengt, noe som introduserer tredjeordens overtoner.

Dette kan gi en fyldig, analoglignende forvrengning, forsterket av de odde overtonene i utgangsspekteret.

Eksponentiell bølgeforming

Eksponentiell bølgeforming bruker en eksponentiell funksjon på signalet, noe som gir deg en skarp forvrengning. Intensiteten på effekten styres av eksponentialfunksjonens basis.

Hvis du bruker en eksponentiell funksjon som y=ex-1y = e^x - 1y=ex-1 på en sinusbølge, vil bølgeformen bli omformet for å skape en mer aggressiv lyd med høyt harmonisk innhold (dvs. med skarpe hjørner).

Denne typen shaping-funksjon er perfekt hvis du ønsker å skape høyfrekvente overtoner med en mer forvrengt utgang.

Oppslagstabell Waveshaping

Den kanskje mest komplekse bølgeformingsfunksjonen, lookup table wave shaping, matcher inngangssignalverdier med et forhåndsdefinert sett med utgangsverdier som er lagret i en tabell, noe som gir liv til komplekse, ikke-lineære transformasjoner.

Her mappes sinusbølgens inngangsverdier til en kurve som er definert av oppslagstabellen. Dette kan gi uforutsigbare og svært tilpassbare lyder, noe som er grunnen til at eksperimentelle komponister elsker det.

Med Lookup Table Wave Shaping kan du designe unike bølgeformer som ikke enkelt kan oppnås med enkle polynom- eller eksponentialfunksjoner, noe som gir deg muligheten til å skape helt nye lydspektre.

Hvordan mestre waveshaping

La oss identifisere trinnene som er nødvendige for å mestre kunsten å forme bølger i kronologisk rekkefølge:

Kjenn til alle bølgeformingsfunksjonene

Ulike bølgeformingsfunksjoner gir forskjellige harmoniske strukturer.

Ved å forstå og forutsi hvordan en bølgeform vil endre seg basert på funksjonen du bruker, kan du skape den ønskede lyden uten å bruke timevis på å forme lydbølger.

Begynn enkelt. Bruk en sinusbølge som basissignal, og begynn å bruke forskjellige bølgeformingsfunksjoner. Følg med på hvordan hver funksjon endrer bølgeformen og lyden den gir liv til.

Det er viktig å bruke en spektrumanalysator, spesielt hvis du er nybegynner. Den visuelle tilbakemeldingen vil hjelpe deg å forstå hvordan bølgeformingen påvirker lyden og gjøre det enklere å oppnå ønsket lyd.

Når du for eksempel bruker en funksjon på en sinusformet inngang, kan du direkte observere det nye harmoniske innholdet som dukker opp i frekvensspekteret, noe som hjelper deg å forstå hvordan ulike formingsparametere påvirker lyden.

Prøv forskjellige inngangssignaler

Sinusbølger, firkantbølger og komplekse bølgeformer vil alle reagere ulikt på den samme bølgeformingsfunksjonen.

Siden effekten av bølgeforming endres avhengig av inngangssignalet, kan du prøve å bruke den samme bølgeformingsfunksjonen på en sinusbølge og en sagtannbølge, og være oppmerksom på forskjellene i det harmoniske innholdet.

Denne øvelsen vil hjelpe deg å forstå hvordan ulike bølgeformer transformeres, og hvordan du kan forutsi resultatene av bølgeforming på ulike lyder.

Innebygde waveshaping-verktøy

De fleste DAW-er har bølgeformingsverktøy som er perfekte for å komme i gang.

Ableton Live er en av de mest populære DAW-ene, og kommer med en Saturator som lar deg bruke forskjellige bølgeformingskurver og til og med tegne dine egne.

Hvis du vil prøve det, kan du starte med standardinnstillingen "Analog Clip" på en basslinje, og deretter justere kurven eller bytte til en annen modus (for eksempel "Soft Sine") for å se hvordan lyden endrer seg.

Beste programvare for waveshaping

FabFilter Saturn 2

FabFilter Saturn 2 er en fantastisk forvrengnings- og bølgeformingsplugin som tilbyr mange forvrengningsstiler og flerbånds lydbehandling. Den kommer også med endeløse moduleringsalternativer for å forme lyden på egen hånd.

Saturn 2, en videreutvikling av den allerede utmerkede FabFilter Saturn, har et redesignet grensesnitt, flere forvrengningsstiler, forbedrede envelope-generatorer og bedre moduleringsmuligheter.

Plugin-modulen gir presis kontroll over det harmoniske innholdet og spektrene i lyden din, uansett om du er ute etter subtil varme eller ekstrem forvrengning.

Serum (Xfer Records)

Serum er en utmerket wavetable-synthesizer med eksepsjonelle muligheter for bølgeforming gjennom Warp-modusene.

Du kan bruke ulike bølgeformingsalgoritmer som Bend, Mirror eller Sync direkte på wavetabellen, og endre koeffisientene i sanntid. Dette gjør du ved å laste inn en grunnleggende wavetable i Serum og bruke "Bend +" Warp-modus. Når du øker mengden, vil bølgeformen bøyes og endre form, og introdusere nye overtoner.

Serum forbedrer kreativ manipulering av inngangsbølgeformen og tilbyr visuell tilbakemelding i sanntid, slik at du kan se nøyaktig hvordan endringene dine påvirker utgangssignalet.

Waves MetaFilter

Waves MetaFilter kombinerer filtrering med bølgeforming, slik at du kan forme lyden etter hvert som den filtreres.

Du kan legge til forvrengning i det filtrerte signalet, noe som gir deg aggressive teksturer som kan utvikle seg organisk og på uforutsigbare måter. Denne rimelige plugin-modulen byr på mange shaping-funksjoner, envelope following, LFO- og sequencer-kontroll, drive, bit-crushing-alternativer, delay, sidekjede og MIDI-læring.

u-he Zebra 2

Zebra er en modulær synthesizer som lar deg tegne dine egne bølgeformingskurver. Den er ekstremt populær fordi den er intuitiv, har et nybegynnervennlig grensesnitt og tilbyr rikelig med muligheter for tilpasning av bølgeformer.

Hvis du vil lage en enkel oscillator i Zebra og rute den gjennom waveshaperen, tegner du en asymmetrisk bølgeformingskurve for å introdusere jevne overtoner, og deretter modulerer du kurvens parametere med en LFO for å skape en dynamisk og analoglignende lyd.

Avsluttende tanker

Jeg håper denne guiden har bidratt til å oppklare noe av forvirringen rundt de såkalte waveshaping-verktøyene. Å manipulere lyd i så stor grad krever at man lærer seg alt om lydens natur og hvordan den blir oversatt til digitalt innhold.

Prinsippene for bølgeforming kan være vanskelige å implementere til å begynne med, men når du først har fått grep om dem, vil du innse at dette verktøyet kan utvide lydpaletten din betraktelig og gi deg full kontroll over musikkproduksjonen din.

Ha det gøy!