Вейвшейперы - это отличный способ обогатить гармоники любого электрического инструмента и создать уникальную звуковую подпись. Вы, вероятно, использовали эффекты, использующие формирование волн, бесчисленное количество раз при создании музыки, даже не подозревая об этом!

Когда вы начинаете погружаться в мир волнообразователей, легко заблудиться в море математических функций и уравнений. В этой статье мы рассмотрим концепцию волнообразования в простых терминах и покажем, как вы можете использовать ее для создания уникального звука.

Waveshaper: Название говорит само за себя

Прежде всего, следует помнить, что волновой формирователь делает именно то, что следует из его названия: он манипулирует звуковыми волнами, вызывая к жизни более артикулированные звуки.

В цифровом аудиопроизводстве формирование волны происходит путем изменения цифрового сигнала таким образом, чтобы усилить его гармоническое содержание. Это техника синтеза звука, которая изменяет исходную форму волны для создания дополнительных гармоник.

Искажение и насыщение попадают под зонтик волнообразования, поскольку эти эффекты, по сути, манипулируют звуковой волной. В отличие от плагина насыщенности, формирователь волн предлагает больше контроля над поведением сигнала, позволяя полностью управлять содержанием гармоник.

В зависимости от кривой формирования формирователь волн может добавлять в звук как нечетные, так и четные гармоники, применяя определенные передаточные функции. Например, использование полиномиальных функций формирования волн может помочь генерировать только четные или только нечетные гармоники, в зависимости от используемого полинома. Подробнее об этом позже.

Природа цифрового аудио

Понимание того, как записываются звуки в цифровом формате, очень важно, если вы хотите узнать, как работают формирователи волн.

Мы называем звук "цифровым аудио", когда он хранится и обрабатывается на компьютерах и других электронных устройствах. В отличие от аналогового звука, который представляет собой плавный и непрерывный сигнал, цифровой звук разбивает звук на крошечные снимки, называемые сэмплами. По сути, эти сэмплы - отдельные снимки звука, сделанные в определенное время.

Качество цифрового аудио определяется двумя параметрами: частотой дискретизации и битовой глубиной.

Частота дискретизации - это количество сэмплов, которые берутся каждую секунду для создания цифровой версии звука. Она измеряется в герцах (Гц), и более высокая частота дискретизации означает лучшее качество звука.

Например, на музыкальных компакт-дисках используется частота дискретизации 44 100 сэмплов в секунду. Чем выше частота дискретизации, тем лучше инструменты формирования волны могут обрабатывать высокочастотные компоненты, уменьшая алиасинг и создавая более чистый выходной сигнал.

Битовая глубина определяет степень детализации каждого сэмпла. Чем больше битов, тем более детальным и точным может быть звук. Это очень важно для захвата как тихих, так и громких частей звука.

Большая битовая глубина позволяет лучше контролировать амплитуду, что особенно важно при применении функций волнообразования для создания плавных или сложных форм волны без нежелательных шумов и артефактов.

Итак, как волнообразователи влияют на форму волны?

Они изменяют форму волны, применяя к сигналу функцию формирования волны. Эта функция может быть настроена для усиления определенных гармоник или создания совершенно новых тембров.

Начиная с простой синусоиды и применяя функцию формирования волны, можно получить более богатый спектр гармоник, превращая простой тон в более сложный звук.

Как вы уже догадались, уровень контроля над формой волны при использовании формирователя волн намного выше, чем при использовании обычного эффекта искажения или насыщения.

Тщательно выбирая и настраивая функцию формирования волны, вы можете предсказывать и манипулировать гармоническим содержанием, создавая все, что угодно - от аналоговой теплоты до агрессивно искаженных текстур.

Различные техники формирования волн

Следующий раздел может показаться вам немного сложным, если вы не знакомы с математическими функциями.

Передаточная функция - это математическая формула, определяющая, как должен быть изменен сигнал, чтобы получить выходной сигнал. В зависимости от того, какая передаточная функция используется для формирования волны, вы получите разные выходные сигналы. Вот несколько распространенных методов:

Полиномиальное формирование волн

Полиномиальное формирование волны называется так потому, что для преобразования входного сигнала применяются полиномиальные уравнения.

Звуковой выход является функцией входного сигнала, увеличенного до мощности, которая усиливает форму волны с дополнительными гармониками.

Для простоты в качестве входного сигнала возьмем синусоиду. При применении кубической полиномиальной функции (например, y=x3y = x^3y=x3) синусоидальная волна искажается, внося гармоники третьего порядка.

Это может добавить богатые, аналоговые искажения, усиленные нечетными гармониками в спектре выходного сигнала.

Экспоненциальное формирование волн

Экспоненциальное формирование волны применяет экспоненциальную функцию к сигналу, что дает резкое искажение. Интенсивность эффекта регулируется основанием экспоненциальной функции.

Следуя тому же примеру, который мы использовали для формирования полиномиальной волны, если применить к синусоиде экспоненциальную функцию, например y=ex-1y = e^x - 1y=ex-1, форма волны изменится, создав более агрессивный звук с высоким содержанием гармоник (то есть с острыми углами).

Этот тип шейпинга отлично подходит, если вы хотите создать высокочастотные гармоники с более искаженным выходом.

Формирование волн в таблице поиска

Возможно, самая сложная функция формирования волны - формирование волны по таблице поиска - сопоставляет значения входного сигнала с предопределенным набором выходных значений, хранящихся в таблице, что воплощает в жизнь сложные нелинейные преобразования.

Здесь входные значения синусоиды отображаются на кривую, заданную таблицей поиска. Это позволяет получать непредсказуемые и очень настраиваемые звуки, поэтому композиторы-экспериментаторы так любят этот метод.

Формирование волн по таблице поиска позволяет создавать уникальные формы волн, которые невозможно получить с помощью простых полиномиальных или экспоненциальных функций, что дает вам возможность создавать совершенно новые спектры звука.

Как освоить формирование волн

Давайте определим шаги, необходимые для овладения искусством формирования волн, в хронологическом порядке:

Знать все функции формирования волн

Различные функции формирования волны создают различные гармонические структуры.

Понимание и прогнозирование того, как изменится форма волны в зависимости от используемой функции, поможет вам создать желаемый звук, не тратя часы на формирование звуковых волн.

Начните с простого. Используйте синусоиду в качестве базового сигнала и начните применять различные функции формирования волны. Следите за тем, как каждая функция изменяет форму волны и звук, который она вызывает к жизни.

Очень важно использовать анализатор спектра, особенно если вы новичок. Визуальная обратная связь поможет вам понять, как формирование волны влияет на звук, и облегчит достижение желаемого звучания.

Например, применяя функцию к синусоидальному входному сигналу, вы можете непосредственно наблюдать появление новых гармоник в частотном спектре, что поможет вам понять, как различные параметры формирования влияют на звук.

Попробуйте разные входные сигналы

Синусоидальные, квадратные и сложные волны будут по-разному реагировать на одну и ту же функцию формирования волны.

Поскольку эффект формирования волны меняется в зависимости от входного сигнала, попробуйте применить одну и ту же функцию формирования волны к синусоидальной и пилообразной волнам и обратите внимание на разницу в содержании гармоник.

Эта практика поможет вам понять, как преобразуются различные формы волн, и предсказать результаты формирования волн для различных звуков.

Встроенные инструменты формирования волн

Большинство DAW поставляются с инструментами для формирования волн, которые идеально подходят для начала работы.

Ableton Live - одна из самых популярных DAW, в комплект которой входит сатуратор, позволяющий применять различные кривые формирования волн и даже рисовать свои собственные.

Если вы хотите попробовать, начните с настройки по умолчанию "Analog Clip" для бас-линии, затем подстройте кривую или переключитесь в другой режим (например, "Soft Sine"), чтобы увидеть, как изменится звук.

Лучшее программное обеспечение для формирования волн

FabFilter Saturn 2

FabFilter Saturn 2 - это фантастический плагин для искажения и формирования волн, который предлагает множество стилей искажения и многополосную обработку звука. Кроме того, он имеет бесконечные возможности модуляции для самостоятельного формирования звука.

Saturn 2, эволюция уже превосходного FabFilter Saturn, имеет переработанный интерфейс, дополнительные стили искажения, улучшенные генераторы огибающей и лучшие возможности модуляции.

Плагин обеспечивает точный контроль над гармоническим содержанием и спектром вашего аудио, независимо от того, ищете ли вы тонкую теплоту или экстремальное искажение.

Serum (Xfer Records)

Serum - превосходный волновой синтезатор с исключительными возможностями формирования волн благодаря режиму Warp.

Вы можете применять различные алгоритмы формирования волны, такие как Bend, Mirror или Sync, непосредственно к вейвлету, изменяя коэффициенты в режиме реального времени. Для этого загрузите в Serum базовую волновую таблицу и примените режим "Bend +" Warp. По мере увеличения коэффициента форма волны будет изгибаться и менять форму, вводя новые гармоники.

Serum позволяет творчески манипулировать входной формой волны, обеспечивая визуальную обратную связь в реальном времени, чтобы вы могли точно видеть, как ваши изменения влияют на выходной сигнал.

Waves MetaFilter

Waves MetaFilter сочетает фильтрацию с формированием волны, позволяя вам формировать звук в процессе фильтрации.

Вы можете добавить искажения к отфильтрованному сигналу, что позволит получить агрессивные текстуры, которые могут развиваться органично и непредсказуемо. Этот доступный по цене плагин предлагает множество функций шейпинга, следование огибающей, управление LFO и секвенсором, драйв, возможность дробления битов, задержку, сайдчейн и обучение MIDI.

u-he Зебра 2

Zebra - это модульный синтезатор, позволяющий рисовать собственные кривые волновой формы. Он чрезвычайно популярен благодаря интуитивному интерфейсу, удобному для начинающих, и широким возможностям настройки формы волны.

Чтобы создать простой осциллятор в Zebra и пропустить его через формирователь волн, нарисуйте асимметричную кривую формирования волн, чтобы ввести четные гармоники, а затем модулируйте параметры кривой с помощью LFO, чтобы создать динамичный и похожий на аналоговый звук.

Заключительные размышления

Я надеюсь, что это руководство помогло прояснить некоторую путаницу, связанную с так называемыми инструментами формирования волн. Манипулирование звуком в такой степени требует изучения всего, что касается природы звука и того, как он преобразуется в цифровой контент.

Поначалу принципы формирования волн могут показаться сложными, но как только вы освоите их, вы поймете, что этот инструмент может значительно расширить вашу звуковую палитру и дать вам полный контроль над созданием музыки.

Веселитесь!