Waveshapery to świetny sposób na wzbogacenie harmonicznych dowolnego instrumentu elektrycznego i stworzenie unikalnej sygnatury dźwiękowej. Prawdopodobnie używałeś efektów wykorzystujących waveshaping niezliczoną ilość razy podczas tworzenia muzyki, nawet o tym nie wiedząc!

Kiedy zaczynasz zagłębiać się w świat waveshaperów, łatwo zgubić się w morzu funkcji matematycznych i równań. W tym artykule omówimy koncepcję waveshapingu w prostych słowach i pokażemy, jak można go wykorzystać do stworzenia unikalnego dźwięku.

Waveshaper: Nazwa mówi wszystko

Pierwszą rzeczą do zapamiętania jest to, że waveshaper robi dokładnie to, co sugeruje jego nazwa: manipuluje falami dźwiękowymi, ożywiając bardziej wyartykułowane dźwięki.

W cyfrowej produkcji audio, kształtowanie fali odbywa się poprzez zmianę sygnału cyfrowego w sposób, który zwiększa jego zawartość harmoniczną. Jest to technika syntezy dźwięku, która zmienia oryginalny kształt fali w celu utworzenia dodatkowych harmonicznych.

Zniekształcenia i nasycenie wchodzą w zakres kształtowania fal, ponieważ efekty te w rzeczywistości manipulują falą dźwiękową. To, co wavehaper oferuje więcej niż wtyczka nasycenia, to większa kontrola nad zachowaniem sygnału, pozwalająca w pełni kontrolować zawartość harmoniczną.

W zależności od krzywej kształtowania, funkcja kształtowania fal może dodawać do dźwięku zarówno nieparzyste, jak i parzyste harmoniczne poprzez zastosowanie określonych funkcji transferu. Na przykład użycie wielomianowych funkcji kształtowania fal może pomóc w generowaniu tylko harmonicznych parzystych lub nieparzystych, w zależności od użytego wielomianu. Więcej na ten temat później.

Natura cyfrowego dźwięku

Zrozumienie, w jaki sposób dźwięki są nagrywane cyfrowo jest kluczowe, jeśli chcesz wiedzieć, jak działają wavehapery.

Dźwięk nazywamy "dźwiękiem cyfrowym", gdy jest on przechowywany i przetwarzany na komputerach i innych urządzeniach elektronicznych. W przeciwieństwie do dźwięku analogowego, który jest płynnym i ciągłym sygnałem, dźwięk cyfrowy dzieli dźwięk na małe migawki zwane próbkami. Zasadniczo próbki te są pojedynczymi obrazami dźwięku wykonanymi w określonym czasie.

Dwie rzeczy definiują jakość cyfrowego dźwięku: częstotliwość próbkowania i głębia bitowa.

Częstotliwość próbkowania to liczba próbek pobieranych w każdej sekundzie w celu utworzenia cyfrowej wersji dźwięku. Jest ona mierzona w hercach (Hz), a wyższa częstotliwość próbkowania oznacza lepszą jakość dźwięku.

Na przykład, muzyczne płyty CD wykorzystują częstotliwość próbkowania 44 100 próbek na sekundę. Im wyższa częstotliwość próbkowania, tym lepsze narzędzia do kształtowania fal mogą przetwarzać komponenty o wysokiej częstotliwości, redukując aliasing i wytwarzając czystszy sygnał wyjściowy.

Głębia bitowa kontroluje szczegółowość każdej próbki. Im więcej bitów, tym bardziej szczegółowy i dokładny może być dźwięk. Ma to kluczowe znaczenie dla przechwytywania zarówno cichych, jak i głośnych części dźwięku.

Większa głębia bitowa zapewnia większą kontrolę nad amplitudą, co jest szczególnie ważne przy stosowaniu funkcji przekształcania fal w celu tworzenia gładkich lub złożonych przebiegów bez wprowadzania niepożądanych szumów lub artefaktów.

Jak zatem waveshapery wpływają na kształt fali?

Zmieniają one kształt fali poprzez zastosowanie funkcji kształtowania fali do sygnału. Tę funkcję kształtowania można dostosować w celu wzmocnienia określonych harmonicznych lub stworzenia zupełnie nowych barw.

Rozpoczęcie od prostej fali sinusoidalnej i zastosowanie funkcji kształtowania fali może wygenerować bogatsze spektrum harmonicznych, przekształcając prosty ton w bardziej złożony dźwięk.

Jak można się domyślić, poziom kontroli nad kształtem fali jest znacznie wyższy w przypadku wavehaper niż w przypadku zwykłego efektu zniekształcenia lub nasycenia.

Starannie wybierając i dostosowując funkcję kształtowania fali, można przewidywać i manipulować zawartością harmoniczną, tworząc wszystko, od analogowego ciepła po agresywnie zniekształcone tekstury.

Różne techniki kształtowania fal

Następna sekcja może być nieco przytłaczająca, jeśli nie jesteś zaznajomiony z funkcjami matematycznymi.

Funkcja transferu to formuła matematyczna, która definiuje sposób zmiany sygnału w celu wytworzenia sygnału wyjściowego. W zależności od zastosowanej funkcji przenoszenia kształtowania fali można uzyskać różne sygnały wyjściowe. Oto kilka popularnych technik:

Wielomianowe kształtowanie fal

Wielomianowe kształtowanie fali jest nazywane w ten sposób, ponieważ stosuje równania wielomianowe do przekształcania sygnału wejściowego.

Dźwięk na wyjściu jest funkcją sygnału wejściowego podniesionego do mocy, co wzmacnia kształt fali dodatkowymi harmonicznymi.

Dla uproszczenia użyjmy fali sinusoidalnej jako sygnału wejściowego. Poprzez zastosowanie funkcji wielomianu sześciennego (np. y=x3y = x^3y=x3), fala sinusoidalna zostaje zniekształcona, wprowadzając harmoniczne trzeciego rzędu.

Może to dodać bogate, analogowe zniekształcenia, wzmocnione przez nieparzyste harmoniczne w widmie wyjściowym.

Kształtowanie fal wykładniczych

Kształtowanie fali wykładniczej stosuje funkcję wykładniczą do sygnału, co daje ostre zniekształcenie. Intensywność efektu jest kontrolowana przez podstawę funkcji wykładniczej.

Podążając za tym samym przykładem, którego użyliśmy do kształtowania fali wielomianowej, jeśli zastosujesz funkcję wykładniczą, taką jak y=ex-1y = e^x - 1y=ex-1 do fali sinusoidalnej, kształt fali zostanie przekształcony w celu uzyskania bardziej agresywnego dźwięku o wysokiej zawartości harmonicznych (tj. z ostrymi narożnikami).

Ten typ funkcji kształtowania jest świetny, jeśli chcesz tworzyć harmoniczne o wysokiej częstotliwości z bardziej zniekształconym wyjściem.

Lookup Table Waveshaping

Być może najbardziej złożona funkcja kształtowania fali, kształtowanie fali tabeli odnośników, dopasowuje wartości sygnału wejściowego do predefiniowanego zestawu wartości wyjściowych przechowywanych w tabeli, co ożywia złożone, nieliniowe transformacje.

W tym przypadku wartości wejściowe fali sinusoidalnej są mapowane na krzywą zdefiniowaną przez tabelę odnośników. W ten sposób można uzyskać nieprzewidywalne i wysoce konfigurowalne dźwięki, dlatego też kompozytorzy eksperymentalni uwielbiają to rozwiązanie.

Kształtowanie fali za pomocą tabeli Lookup umożliwia projektowanie unikalnych kształtów fali, których nie można łatwo uzyskać za pomocą prostych funkcji wielomianowych lub wykładniczych, dając możliwość tworzenia zupełnie nowych widm dźwięku.

Jak opanować Waveshaping

Zidentyfikujmy kroki niezbędne do opanowania sztuki kształtowania fal w porządku chronologicznym:

Poznaj wszystkie funkcje kształtowania fal

Różne funkcje kształtowania fali wytwarzają różne struktury harmoniczne.

Zrozumienie i przewidywanie, jak kształt fali zmieni się w zależności od używanej funkcji, pomoże ci stworzyć pożądany dźwięk bez spędzania godzin na kształtowaniu fal dźwiękowych.

Zacznij od prostych czynności. Użyj fali sinusoidalnej jako sygnału bazowego i zacznij stosować różne funkcje kształtowania fali. Śledź, jak każda funkcja zmienia kształt fali i dźwięk, który ożywia.

Korzystanie z analizatora widma ma kluczowe znaczenie, zwłaszcza dla początkujących. Wizualna informacja zwrotna pomoże ci zrozumieć, jak kształtowanie fal wpływa na dźwięk i ułatwi osiągnięcie pożądanego brzmienia.

Na przykład, stosując funkcję do sinusoidalnego sygnału wejściowego, można bezpośrednio obserwować nową zawartość harmoniczną, która pojawia się w widmie częstotliwości, pomagając zrozumieć, jak różne parametry kształtowania wpływają na dźwięk.

Wypróbuj różne sygnały wejściowe

Fale sinusoidalne, prostokątne i złożone będą różnie reagować na tę samą funkcję kształtowania fali.

Ponieważ efekt kształtowania fali zmienia się w zależności od sygnału wejściowego, spróbuj zastosować tę samą funkcję kształtowania fali do fali sinusoidalnej i piłokształtnej i zwróć uwagę na różnice w zawartości harmonicznych.

Ta praktyka pomoże ci zrozumieć, w jaki sposób przekształcane są różne kształty fal i jak przewidzieć wyniki kształtowania fal na różnych dźwiękach.

Wbudowane narzędzia do kształtowania fal

Większość programów DAW zawiera narzędzia do kształtowania fal, które są idealne na początek.

Ableton Live jest jednym z najpopularniejszych programów DAW i jest wyposażony w Saturator, który umożliwia stosowanie różnych krzywych kształtowania fal, a nawet rysowanie własnych.

Jeśli chcesz spróbować, zacznij od domyślnego ustawienia "Analog Clip" dla linii basu, a następnie dostosuj krzywą lub przełącz się na inny tryb (np. "Soft Sine"), aby zobaczyć, jak zmienia się dźwięk.

Najlepsze oprogramowanie do kształtowania fal

FabFilter Saturn 2

FabFilter Saturn 2 to fantastyczna wtyczka do zniekształcania i kształtowania fal, która oferuje wiele stylów zniekształceń i wielopasmowe przetwarzanie dźwięku. Posiada również nieskończone opcje modulacji do samodzielnego kształtowania dźwięku.

Saturn 2, ewolucja już doskonałego FabFilter Saturn, oferuje przeprojektowany interfejs, dodatkowe style zniekształceń, ulepszone generatory obwiedni i lepsze możliwości modulacji.

Wtyczka zapewnia precyzyjną kontrolę nad zawartością harmoniczną i widmem dźwięku, niezależnie od tego, czy szukasz subtelnego ciepła, czy ekstremalnego zniekształcenia.

Serum (Xfer Records)

Serum to doskonały syntezator wavetable z wyjątkowymi możliwościami kształtowania fal dzięki trybom Warp.

Możesz zastosować różne algorytmy kształtowania fali, takie jak Bend, Mirror lub Sync bezpośrednio do wavetable, zmieniając współczynniki w czasie rzeczywistym. Aby to zrobić, załaduj podstawowy wavetable w Serum i zastosuj tryb "Bend +" Warp. W miarę zwiększania wartości, kształt fali będzie się wyginał i zmieniał kształt, wprowadzając nowe harmoniczne.

Serum usprawnia kreatywne manipulowanie przebiegiem wejściowym, oferując wizualne informacje zwrotne w czasie rzeczywistym, dzięki czemu można dokładnie zobaczyć, jak zmiany wpływają na sygnał wyjściowy.

Waves MetaFilter

Waves MetaFilter łączy filtrowanie z kształtowaniem fali, umożliwiając kształtowanie dźwięku podczas filtrowania.

Do przefiltrowanego sygnału można dodać zniekształcenia, co pozwoli uzyskać agresywne tekstury, które mogą ewoluować organicznie i w nieprzewidywalny sposób. Ta niedroga wtyczka oferuje wiele funkcji kształtowania, śledzenie obwiedni, kontrolę LFO i sekwencera, drive, opcje bit-crushing, delay, sidechain i MIDI learn.

u-he Zebra 2

Zebra to syntezator modularny, który umożliwia rysowanie własnych krzywych kształtowania fal. Jest niezwykle popularny, ponieważ jest intuicyjny, ma przyjazny dla początkujących interfejs i oferuje wiele opcji dostosowywania kształtu fali.

Aby utworzyć prosty oscylator w Zebrze i poprowadzić go przez wavehaper, narysuj asymetryczną krzywą kształtowania fali, aby wprowadzić równomierne harmoniczne, a następnie moduluj parametry krzywej za pomocą LFO, aby uzyskać dynamiczny i analogowy dźwięk.

Przemyślenia końcowe

Mam nadzieję, że ten przewodnik pomógł wyjaśnić niektóre nieporozumienia związane z tak zwanymi narzędziami do kształtowania fal. Manipulowanie dźwiękiem w takim stopniu wymaga poznania jego natury i sposobu, w jaki przekłada się on na treści cyfrowe.

Zasady kształtowania fal mogą być początkowo trudne do wdrożenia, ale gdy już je opanujesz, zdasz sobie sprawę, że narzędzie to może znacznie rozszerzyć paletę dźwięków i dać ci pełną kontrolę nad produkcją muzyki.

Miłej zabawy!