Среди огромного количества способов создания звуков с помощью синтеза, аддитивный и субтрактивный синтез являются двумя из четырех основных, наряду с FM и волновым синтезом.

Понимание основ каждого метода поможет вам заложить фундамент для более глубокой связи с вашей музыкой и синтезаторами (как программными, так и аппаратными), позволяя вам точно сформулировать то, что вы слышите в своем сознании.

В этом руководстве мы подробно рассмотрим аддитивный и субтрактивный синтез, чтобы вы могли начать использовать эти техники для формирования своих звуков и открыть новые двери для творческого самовыражения.

Что такое аддитивный синтез?

Мне нравится думать об аддитивном синтезе, как о рисовании на чистом холсте. Чтобы получить желаемый звук, нужно тщательно добавлять по одному мазку за раз. В данном случае эти штрихи - гармоники. Этот метод основан на том, что любой сложный звук можно разложить на фундаментальные составляющие, которые представляют собой чистые синусоидальные волны с различными частотами, амплитудами и фазами.

Аддитивный синтез работает, создавая звук с нуля, что обеспечивает довольно высокую степень контроля и точности.

Конечно, вы можете подумать,

Что такое гармоники?

В самом простом определении гармоники - это несколько частот, составляющих звук. Каждая гармоника - это чистый тон или синусоидальная волна, которая вносит свой вклад в общий тембр и характер звука. Первая гармоника, или основная частота, определяет высоту тона, которую мы воспринимаем, а последующие гармоники (обертоны) придают текстуру, богатство и цвет.

В аддитивном синтезе гармоники - это небольшие компоненты, которые мы можем лепить и манипулировать ими, создавая уникальные звуки.

Процесс начинается с тишины. Затем мы можем выборочно добавлять гармоники и регулировать их частоту, амплитуду и фазу, чтобы создать желаемый звук. Однако у аддитивного синтеза есть один недостаток - он требует больших затрат процессора и понимания структуры звука.

История аддитивного синтеза

Историю аддитивного синтеза можно проследить на примере одного из самых древних и величественных музыкальных инструментов человечества - церковного органа. Этот грандиозный инструмент воплотил в себе принципы аддитивного синтеза задолго до появления самого термина, поскольку он объединял различные трубы, каждая из которых издавала один тон, для создания более полного и сложного звука.

Потянув за различные стопы, органисты могли эффективно наслаивать эти тона, управляя сочетанием гармоник в режиме реального времени, - процесс, удивительно похожий на современный аддитивный синтез.

Эта концепция создания звуков из отдельных компонентов была революционизирована и стала более доступной с появлением органа Hammond в 1930-х годах. Хаммонд отличался от традиционного органа по нескольким параметрам, и прежде всего по способу получения звука. Вместо того чтобы полагаться на прохождение воздуха через трубы, он использовал тоновые колеса для создания колебаний, что давало более богатый и сложный тон. В Hammond также были введены дышла, так что игроки могли манипулировать его звуком, напоминая то, во что превратится аддитивный синтез, хотя и с фиксированным набором гармонических вариантов, а не с бесконечными возможностями.

Скачок к настоящему аддитивному синтезу в электронных инструментах ознаменовался появлением Kawai K5 в конце 1980-х годов. K5 был одним из первых цифровых синтезаторов, использовавших аддитивный синтез в качестве основного метода генерации звука. В отличие от своих предшественников, K5 позволял пользователям напрямую манипулировать отдельными гармониками, обеспечивая беспрецедентный уровень контроля.

С помощью этого синтезатора можно было создавать звуки, регулируя амплитуду, частоту и фазу до 128 гармоник в реальном времени, что открыло путь для сложного и детального звукового дизайна, который определяет аддитивный синтез в программном стиле сегодня.

Аддитивный синтез в цифровую эпоху

Аддитивный синтез претерпел серьезные изменения в цифровом ухе, в значительной степени благодаря чистой вычислительной мощности. Сегодня вы можете найти бесконечное множество программных синтезаторов, которые используют силу и возможности аддитивного синтеза. Вот несколько моих любимых:

Logic Pro - Алхимия

Будучи отдельным синтезатором, Apple со временем интегрировала Alchemy в Apple Logic Pro. Этот синтезатор оснащен мощным аддитивным движком с сочетанием сэмплирования и синтеза. Он особенно силен для морфинга между звуками.

Помимо возможностей спектрального и аддитивного синтеза, вы найдете обширную библиотеку источников и эффектов, что делает его универсальным инструментом для создания сочных пэдов и динамичных лидов.

Image-Line - Harmor

Harmor использует комплексный подход к звуковому дизайну, именно такой, какой вы ожидаете от Image-Line. Он выводит аддитивный синтез на новый уровень, интегрируя синтез изображений, где вы можете буквально превращать картинки в звук, предлагая уникальный мост между визуальными и слуховыми медиа.

Возможности ресинтеза также позволяют манипулировать существующими звуками на гармоническом уровне, что делает его мощным инструментом как для создания новых звуков, так и для преобразования сэмплированного аудио.

Native Instruments - Razor

Razor - один из моих любимых аддитивных синтезаторов. Он занял свою нишу на рынке цифровых синтезаторов благодаря ультрасовременному дизайну. Созданный с учетом требований современных продюсеров, он обеспечивает резкие, насыщенные и очень детальные звуки.

Интерфейс просто великолепен, он предоставляет множество визуальных подсказок, которые делают сложный процесс формирования гармоник интуитивно понятным и увлекательным. На самом деле, одна из главных особенностей Razor, которая мне нравится, - это возможность манипулировать звуком в визуально захватывающей среде. Кроме того, благодаря динамичному набору фильтров, эффектов и модуляторов вы можете создавать все: от агрессивных басов в стиле Ханса Циммера до плавных, неземных пэдов. Возможно, это один из самых универсальных синтезаторов на сегодняшнем рынке.

Что такое субтрактивный синтез?

Отойдя от богатого, многослойного мира аддитивного синтеза звука, мы оказываемся в святом царстве субтрактивного синтеза - синтезаторного языка, который сформировал звуки бесчисленных записей.

В то время как аддитивный синтез создает звуки путем наслоения гармоник, субтрактивный синтез использует противоположный подход.

Вы начинаете с гармонически насыщенной формы волны, такой как квадратная, пилообразная или импульсная, и вырезаете частоты с помощью фильтров, LFO и генераторов огибающей, чтобы придать звуку форму. Подумайте о скульптуре из мрамора, когда вы удаляете материал, чтобы открыть форму внутри.

Субтрактивный синтез может принимать различные формы, но он давно известен своими теплыми, резонирующими звуками, которые он создает. Одним из ярких примеров работы субтрактивного синтеза является культовый трек "Jump" группы Van Halen. Запоминающаяся лидирующая синтезаторная партия в песне была сыграна на Oberheim OB-Xa, который, возможно, стал одним из самых популярных аппаратных синтезаторов всех времен.

История субтрактивного синтеза

Субтрактивный синтез можно отнести к ранним экспериментам с электронными инструментами.

Однако появление субтрактивных аналоговых синтезаторов часто приписывают новаторской работе Роберта Муга и Дональда Бухлы в 1960-х годах. Moog, в частности, сыграл решающую роль, выпустив синтезатор Moog, который стал синонимом субтрактивного синтеза.

Этот инструмент оснащен осцилляторами, генерирующими богатые, необработанные звуки, которые затем можно было превратить в широкий спектр разнообразных тонов с помощью фильтров, огибающих и модуляторов. Во многом именно синтезатор Moog вывел субтрактивный синтез на передний план в музыке.

На самом деле, одной из самых ранних и наиболее влиятельных композиций с использованием субтрактивного синтеза стал альбом Венди Карлос "Switched-On Bach" в 1968 году. Этот новаторский альбом переосмыслил композиции Баха с помощью синтезаторов Moog и продемонстрировал музыкальный потенциал электронных инструментов, утвердив их в качестве серьезного инструмента для создания современной музыки.

Роберта Муга часто прославляют за популяризацию субтрактивного синтеза, но вклад Дональда Бухлы был не менее новаторским, хотя и с другой философией. Бухла работал на Западном побережье США примерно в то же время, что и Муг, когда он представил Buchla Box - инструмент, в котором акцент делался на экспериментальных звуках и сложной модуляции, а не на традиционном клавиатурном интерфейсе, который предпочитал Муг.

Подход Бухлы к синтезу и конструированию инструментов оказал глубокое влияние на авангардную и электронную музыку. Он продолжал расширять границы возможного в электронной музыке, хотя его творчество, возможно, менее популярно, чем творчество Moog.

По мере развития технологий субтрактивный синтез развивался, когда в конце 1970-х годов появились полифонические синтезаторы, а в 1980-х - цифровые. Эти разработки расширили возможности субтрактивного синтеза, предложив более сложные формы волны и варианты звукового дизайна. Кроме того, это способствовало его интеграции практически во все жанры, от рока до поп-музыки и хип-хопа.

Как работает субтрактивный синтез?

Субтрактивный синтез уникален тем, что он начинается с генерации насыщенной, сложной формы волны, обычно создаваемой осциллятором. Эта форма волны, часто пилообразная, квадратная или импульсная, содержит широкий спектр гармоник.

Затем пользователи могут взять этот необработанный звук и сформировать из него нечто музыкально приятное или интересное, вычитая определенные частоты. Основным инструментом для решения этой задачи является фильтр, который избирательно удаляет частоты из звука. Низкочастотные фильтры, которые пропускают частоты ниже определенной точки отсечки, ослабляя при этом более высокие частоты, особенно распространены в субтрактивном синтезе. Фильтры высоких частот и полосовые фильтры выполняют аналогичные функции, хотя и направлены на разные участки частотного спектра.

Среди других ключевых элементов управления в субтрактивном синтезе - генераторы огибающей, которые формируют амплитуду звука во времени, определяя, как она изменяется с момента воспроизведения ноты до ее затухания. Огибающие обычно имеют четыре стадии: атака, затухание, задержка и сброс (ADSR), что позволяет пользователям формировать их множеством способов.

Низкочастотные осцилляторы (LFO) также обладают возможностями модуляции, добавляя движение в звук, когда игрок модулирует различные параметры, такие как высота тона, срез фильтра или амплитуда, на низкой частоте.

Одна из причин, по которой я предпочитаю субтрактивный синтез аддитивному, заключается в том, что с субтрактивными синтезаторами вы часто получаете более интуитивный и немедленный отклик. Формирование звука путем удаления частот - это очень практичный подход, и получить теплые, насыщенные звуки, которые хорошо вписываются в микс, можно быстро, особенно для басов, лидов и пэдов.

Кроме того, как аппаратные, так и программные субтрактивные синтезаторы обычно имеют дружественные интерфейсы, поощряющие эксперименты, что значительно облегчает задачу новичкам, которые только пытаются постичь основы синтеза.

Субтрактивный синтез в цифровую эпоху

Аппаратные субтрактивные синтезаторы определенно снова в моде, но получить в свои руки эти тактильные ручки и регуляторы может оказаться дорогостоящим предприятием. К счастью, вы можете сэкономить немного денег и получить очень близкий к аналоговому звук с помощью многих программных субтрактивных синтезаторов.

Более того, многие субтрактивные программные синтезаторы превосходят свои аппаратные аналоги по гибкости, что делает их отличным выбором для саунд-дизайнеров и тех, кто любит экспериментировать. Давайте рассмотрим несколько лучших вариантов.

Xfer Records - Serum

Serum уже давно является одним из лучших программных синтезаторов. Он не только обладает одними из самых чистых и гибких осцилляторов среди всех VST-синтезаторов, но и предоставляет бесконечные возможности модуляции и интуитивно понятный визуальный интерфейс, который упрощает сложные процессы создания звука.

Отличительной особенностью Serum является возможность волнового синтеза. Вы можете плавно переходить от одной формы волны к другой - не только классические пилообразные, квадратные или синусоидальные волны, характерные для субтрактивного синтеза. Такая гибкость в сочетании с мощной секцией двойного фильтра, которая может обрабатывать звуки последовательно или параллельно, позволяет генерировать звуки от тонких пэдов до вихляющих басов и не только.

Назначение модуляции с помощью перетаскивания делает процесс еще более простым, а визуализация формы волны в реальном времени обеспечивает мгновенную обратную связь. Во многих отношениях это еще и образовательный инструмент! В качестве вишенки на вершине вы получаете высококачественный рэк эффектов, включающий реверберацию, задержку и дисторшн, что дает вам все необходимые инструменты для придания завершающих штрихов любому звуку.

Native Instruments - Massive X

Massive X - это тяжеловес в категории субтрактивного синтеза, заслуживший свою репутацию за годы работы благодаря фирменному "жирному" звуку и широким возможностям модуляции. Первая итерация Massive была в одиночку ответственна за некоторые из самых больших EDM-хитов начала 2000-х годов.

Native Instruments разработал Massive, ориентируясь на создание насыщенных, глубоких басов и парящих лидов, многие из которых стали основными в электронной музыке. Уникальный подход к маршрутизации и модуляции, при котором практически любой параметр может быть изменен с помощью перетаскивания, обеспечивает беспрецедентную свободу творчества.

С помощью перфомансов и источников шаговой модуляции вы можете превратить статичные звуки в развивающиеся ритмичные текстуры. Кроме того, осцилляторная секция синтезатора способна создавать как классические аналоговые формы волн, так и сложные цифровые тембры, поэтому неважно, какие музыкальные звуки вы хотите получить, Massive сможет это сделать. Это незаменимая вещь для всех, кто создает электронную музыку.

LennarDigital - Sylenth1

Sylenth1 может показаться кому-то немного устаревшим, хотя с точки зрения статуса легендарного программного синтезатора он заслуживает всей возможной любви.

У него очень чистый, цифровой звук и бесконечное множество патчей и пресетов, с помощью которых можно набрать практически любой тон, который только можно придумать. При этом он прекрасно эмулирует тонкие недостатки аппаратных осцилляторов и фильтров, придавая им реалистичное качество.

Архитектура Sylenth1 включает четыре осциллятора, две секции фильтров и множество вариантов модуляции, что позволяет создавать широкий спектр звуков. Обтекаемый и сфокусированный пользовательский интерфейс делает его столь же доступным для новичков, сколь и захватывающим для экспертов.

Заключительные размышления

Большинство пользователей синтезаторов, которых я знаю, не имеют серьезных предпочтений между аддитивным и субтрактивным синтезом, поскольку оба они полезны в определенных ситуациях. Я рекомендую попробовать некоторые из вышеперечисленных вариантов VST и поэкспериментировать, чтобы понять, что вам больше подходит!