Серед безлічі способів створення звуків за допомогою синтезу, адитивний і субтрактивний синтез є двома з чотирьох основних стовпів, поряд з FM-синтезом і синтезом хвильових таблиць.

Розуміння основ кожного методу може допомогти вам закласти фундамент для більш глибокого зв'язку з музикою і синтезаторами (як програмними, так і апаратними), що дозволить вам точно артикулювати те, що ви чуєте у своєму розумі.

У цьому посібнику ми поглиблено розглянемо адитивний і субтрактивний синтез, щоб ви могли почати використовувати ці техніки для формування своїх звуків і відкрити нові двері для творчого самовираження.

Що таке адитивний синтез?

Мені подобається думати про адитивний синтез, як про малювання на чистому полотні. Щоб отримати бажаний звук, потрібно ретельно додавати по одному мазку за раз. В даному випадку ці мазки - гармоніки. Цей метод працює за принципом, що будь-який складний звук можна розкласти на фундаментальні складові, які є чистими синусоїдами з різною частотою, амплітудою та фазою.

Адитивний синтез працює шляхом побудови звуку з нуля, що забезпечує досить високий ступінь контролю і точності.

Звичайно, ви можете подумати,

Що таке гармоніки?

У найпростішому визначенні, гармоніки - це, по суті, множина частот, з яких складається звук. Кожна гармоніка - це чистий тон або синусоїда, яка впливає на загальний тембр і характер звуку. Перша гармоніка, або основна частота, визначає висоту звуку, яку ми сприймаємо, тоді як наступні гармоніки (обертони) додають текстуру, насиченість і колір.

В адитивному синтезі гармоніки - це маленькі компоненти, з яких ми можемо ліпити і маніпулювати ними, створюючи унікальні звуки.

Процес починається з тиші. Звідти ми можемо вибірково додавати гармоніки і регулювати їх частоти, амплітуди і фази, щоб створити бажаний звук. Однак є один мінус у ретельному характері адитивного синтезу - він може вимагати великих затрат процесорних ресурсів і бути вимогливим до нашого розуміння структури звуку.

Історія адитивного синтезу

Історія адитивного синтезу бере свій початок від одного з найстаріших і найвеличніших музичних інструментів людства - церковного трубного органу. Цей величний інструмент втілював принципи адитивного синтезу задовго до того, як з'явився сам термін, оскільки поєднував різні труби, кожна з яких видавала один тон, для створення повнішого, складнішого звучання.

Потягнувши за різні упори, органісти могли ефективно нашаровувати ці тони, контролюючи поєднання гармонік у реальному часі - процес, напрочуд схожий на сучасний адитивний синтез.

Ця концепція побудови звуків з окремих компонентів була революційно змінена і стала більш доступною з появою органу Гаммонда в 1930-х роках. Орган Гаммонда відрізнявся від традиційного трубчастого органу кількома способами, передусім способом отримання звуку. Замість того, щоб покладатися на повітря, що проходить крізь труби, він використовував тонарми для створення коливань, які створювали багатший, дещо складніший тон. Hammond також запровадив важелі, щоб гравці могли маніпулювати його звучанням у спосіб, що нагадує адитивний синтез, хоча і з фіксованим набором гармоній, а не безмежними можливостями.

Стрибок до справжнього адитивного синтезу в електронних інструментах ознаменувався появою Kawai K5 наприкінці 1980-х років. K5 був одним з перших цифрових синтезаторів, що використовував адитивний синтез як основний метод генерування звуку. На відміну від своїх попередників, K5 дозволяв користувачам безпосередньо маніпулювати окремими гармоніками, пропонуючи безпрецедентний рівень контролю.

За допомогою цього синтезатора можна було створювати звуки, регулюючи амплітуду, частоту і фазу до 128 гармонік у реальному часі, що проклало шлях до складного і детального звукового дизайну, який сьогодні визначає адитивний синтез у програмному стилі.

Адитивний синтез в цифрову епоху

Адитивний синтез зазнав серйозної трансформації в цифровому аудіо, значною мірою завдяки чистій обчислювальній потужності. Сьогодні ви можете знайти нескінченну кількість програмних синтезаторів, які використовують потужність і можливості адитивного синтезу. Ось кілька моїх улюблених:

Logic Pro - Алхімія

Колись Alchemy був окремим синтезатором, але згодом Apple інтегрувала його в Apple Logic Pro. Цей синтезатор має потужний адитивний движок з поєднанням семплів і синтезу. Він особливо сильний для морфінгу між звуками.

Крім можливостей спектрального і адитивного синтезу, ви знайдете величезну бібліотеку джерел і ефектів, що робить його універсальним інструментом для створення пишних педів і динамічних лідів.

Image-Line - Harmor

Harmor застосовує комплексний підхід до звукового дизайну, саме такий, як ви очікуєте від Image-Line. Він виводить адитивний синтез на новий рівень, інтегруючи синтез зображень, де ви можете буквально перетворити зображення на звук, пропонуючи унікальний міст між візуальними та аудіальними медіа.

Можливості ресинтезу також дозволяють маніпулювати наявними звуками на гармонійному рівні, що робить його потужним інструментом як для створення нових звуків, так і для трансформації семплів.

Native Instruments - Razor

Razor - один з моїх улюблених адитивних синтезаторів. Він зайняв свою нішу на ринку цифрових синтезаторів завдяки передовому, ультрасучасному дизайну. Створений з думкою про сучасного продюсера, він забезпечує різке, насичене і надзвичайно деталізоване звучання.

Інтерфейс чудовий, і він забезпечує безліч візуальних відгуків, які роблять складний процес формування гармонік бота інтуїтивно зрозумілим і цікавим. Насправді, одна з головних особливостей Razor, яку я люблю, - це його здатність маніпулювати звуком у візуально захоплюючому середовищі. Крім того, завдяки динамічному діапазону фільтрів, ефектів і модуляторів, ви можете створювати все, що завгодно - від агресивних басів у стилі Ганса Ціммера до плаваючих, ефірних педів. Це, мабуть, один з найбільш універсальних синтезаторів на сучасному ринку.

Що таке субтрактивний синтез?

Відійшовши від багатого, багатошарового світу адитивного синтезу звуку, ми опиняємося у священному царстві субтрактивного синтезу, синтезаторної мови, яка сформувала звучання незліченної кількості записів.

У той час як адитивний синтез будує звуки шляхом нашарування гармонік, субтрактивний синтез використовує протилежний підхід.

Ви починаєте з гармонійно насиченої форми сигналу, наприклад, квадратної, пилкоподібної або імпульсної хвилі, і вирізаєте частоти за допомогою фільтрів, LFO і генераторів огинаючої, щоб сформувати і виліпити звук. Уявіть собі, що це скульптура з мармуру, де ви видаляєте матеріал, щоб виявити форму всередині.

Субтрактивний синтез може набувати різних форм, хоча здавна він славиться теплими, резонансними звуками, які він створює. Одним з яскравих прикладів застосування субтрактивного синтезу є культовий трек "Jump" гурту Van Halen. Запам'ятовується головна синтезаторна партія пісні була зіграна на Oberheim OB-Xa, який, можливо, став одним з найпопулярніших апаратних синтезаторів усіх часів і народів.

Історія субтрактивного синтезу

Ми можемо простежити субтрактивний синтез аж до ранніх експериментів з електронними інструментами.

Однак поява субтрактивних аналогових синтезаторів часто пов'язана з новаторською роботою Роберта Муга і Дональда Бухла в 1960-х роках. Муг, зокрема, відіграв вирішальну роль у створенні синтезатора Moog, який став синонімом субтрактивного синтезу.

Цей інструмент мав осцилятори, що генерували багаті, необроблені звуки, які потім можна було перетворити на широкий спектр виразних тонів за допомогою фільтрів, огинаючих та модуляторів. Багато в чому саме синтезатор Муга вивів субтрактивний синтез на перший план у музиці.

Насправді, однією з найперших і найвпливовіших композицій, в якій використовувався субтрактивний синтез, був альбом Венді Карлос "Switched-On Bach" 1968 року. Цей новаторський альбом переосмислив композиції Баха за допомогою синтезаторів Moog і продемонстрував музичний потенціал електронних інструментів, закріпивши їх як серйозні інструменти для сучасного музичного виробництва.

Хоча Роберта Муга часто називають популяризатором субтрактивного синтезу, внесок Дональда Бухли був не менш новаторським, хоча і з іншою філософією. Бухла працював на західному узбережжі США приблизно в той самий час, що й Муг, коли представив Buchla Box - інструмент, який робив акцент на експериментальних звуках і складних модуляціях, а не на традиційному клавіатурному інтерфейсі, якому надавав перевагу Муг.

Підхід Бухли до синтезу та дизайну інструментів мав великий вплив на авангардну та електронну музику. Він продовжував розширювати межі того, чого можна досягти в електронній музиці, хоча його роботи, можливо, менш мейнстрімні, ніж у Муга.

З розвитком технологій субтрактивний синтез розвивався з появою поліфонічних синтезаторів наприкінці 1970-х та цифрових синтезаторів у 1980-х роках. Ці розробки розширили можливості субтрактивного синтезу, пропонуючи більш складні форми хвиль і варіанти звукового дизайну. Крім того, це сприяло його інтеграції практично в усі жанри, від року до поп-музики та хіп-хопу.

Як працює субтрактивний синтез?

Субтрактивний синтез унікальний тим, що він починається з генерування багатого, складного сигналу, який зазвичай генерується генератором. Ця форма сигналу, часто пилкоподібна, прямокутна або імпульсна, містить широкий спектр гармонік.

Потім користувачі можуть взяти цей необроблений звук і перетворити його на щось музично приємне або цікаве, віднімаючи певні частоти. Основним інструментом для цього завдання є фільтр, який вибірково видаляє частоти зі звуку. Фільтри низьких частот, які пропускають частоти нижче певної точки відсікання, послаблюючи при цьому вищі частоти, особливо поширені в субтрактивному синтезі. Високочастотні та смугові фільтри виконують схожі функції, хоча вони націлені на різні ділянки частотного спектру.

Серед інших ключових елементів керування в субтрактивному синтезі - генератори огинаючої, які формують амплітуду звуку в часі, визначаючи, як він розвивається від моменту взяття ноти до моменту її згасання. Огинаючі зазвичай мають чотири стадії: атака, спад, сустейн і реліз (ADSR), що дозволяє користувачам формувати їх різними способами.

Низькочастотні генератори (LFO) також пропонують можливості модуляції, додаючи руху звуку, оскільки плеєр модулює різні параметри, такі як висота тону, зріз фільтра або амплітуда, на низькій частоті.

Однією з причин, чому я віддаю перевагу субтрактивному синтезу перед адитивним, є те, що за допомогою субтрактивних синтезаторів ви часто отримуєте більш інтуїтивну і миттєву реакцію. Формування звуку шляхом видалення частот - це дуже практичний підхід, і отримання теплих, насичених звуків, які добре вписуються в мікс, можна зробити швидко, особливо для басів, лідів і педів.

Крім того, як апаратні, так і програмні субтрактивні синтезатори зазвичай мають зручний інтерфейс, який заохочує до експериментів, що значно полегшує роботу початківцям, які просто намагаються осягнути основи синтезу.

Субтрактивний синтез у цифрову епоху

Хоча апаратні субтрактивні синтезатори, безумовно, повернулися в моду, дістатися до цих тактильних ручок і фейдерів може виявитися недешевою справою. На щастя, ви можете заощадити трохи грошей і отримати дуже близьке до аналогового звучання за допомогою багатьох субтрактивних програмних синтезаторів, які існують у вільному доступі.

Більш того, багато субтрактивних програмних синтезаторів перевершують свої апаратні аналоги в плані гнучкості, що робить їх ідеальними для саунд-дизайнерів і тих, хто любить експериментувати. Давайте розглянемо декілька найкращих варіантів.

Xfer Records - Сироватка

Serum вже давно є одним з найкращих програмних синтезаторів. Мало того, що він має одні з найчистіших і найгнучкіших осциляторів серед усіх VST-систем, які я можу собі уявити, він також надає нескінченні можливості модуляції та інтуїтивно зрозумілий візуальний інтерфейс, який демістифікує складні процеси саунд-дизайну.

Що відрізняє Serum від інших, так це можливість синтезу хвильових таблиць. Ви можете плавно переходити від однієї форми хвилі до іншої, а не тільки до класичної пилкоподібної, прямокутної або синусоїдальної, характерної для субтрактивного синтезу. Ця гнучкість у поєднанні з потужним подвійним фільтром, який може обробляти звуки послідовно або паралельно, дозволяє генерувати звуки від ледь чутних пэдів до хитких басів і не тільки.

Призначення модуляції за допомогою перетягування робить процес ще простішим, а візуалізація форми сигналу в реальному часі забезпечує негайний візуальний зворотній зв'язок. Багато в чому це ще й навчальний інструмент! Як вишенька на торті, ви отримуєте високоякісний набір ефектів, який включає реверберацію, затримку і спотворення, надаючи вам всі інструменти, необхідні для додавання останніх штрихів до будь-якого звуку.

Native Instruments - Massive X

Massive X - важковаговик в категорії субтрактивного синтезу, який заробив свою репутацію протягом багатьох років завдяки фірмовому "жирному" звучанню і широким можливостям модуляції. Перша ітерація Massive була одноосібно відповідальна за деякі з найбільших EDM-хітів початку 2000-х років.

Компанія Native Instruments розробила Massive з акцентом на створенні насичених, глибоких басів і ширяючих лідів, багато з яких стали основними в електронній музиці. Унікальний підхід до маршрутизації та модуляції, де практично будь-який параметр можна модулювати за допомогою перетягування, пропонує безпрецедентну творчу свободу.

За допомогою виконавців і джерел крокової модуляції ви можете перетворити статичні звуки на ритмічні текстури, що розвиваються. Крім того, секція осцилятора синтезатора здатна створювати як класичні аналогові форми хвиль, так і складні цифрові тембри, тому незалежно від того, які музичні звуки вам потрібні, Massive може їх надати. Це ідеальний інструмент для тих, хто займається електронною музикою.

LennarDigital - Sylenth1

Sylenth1 може здатися декому трохи застарілим, хоча з точки зору легендарного статусу програмного синтезатора, він заслуговує на всю любов, яку тільки може отримати.

Він має дуже чисте, цифрове звучання і нескінченну кількість патчів і пресетів, за допомогою яких ви можете набрати практично будь-який тон, про який тільки можете мріяти. Незважаючи на це, він чудово імітує тонкі недоліки апаратних осциляторів і фільтрів, надаючи звучанню реалістичності.

Архітектура Sylenth1 має чотири осцилятори, дві секції фільтрів і безліч варіантів модуляції, що дозволяє створювати широкий спектр звуків. Завдяки спрощеному і цілеспрямованому користувацькому інтерфейсу, він є настільки ж доступним для початківців, наскільки і захоплюючим для експертів.

Заключні думки

Більшість користувачів синтезаторів, яких я знаю, не мають серйозних переваг між адитивним і субтрактивним синтезом, оскільки вони обидва корисні в певних ситуаціях. Я рекомендую спробувати деякі з наведених вище варіантів VST і поекспериментувати, щоб з'ясувати, що підходить вам найбільше!