Як працює синтезатор?

Як працює синтезатор? Як працює синтезатор?

Сказати, що синтезатори сформували історію музики останніх 50 років - це не применшення. Цей музичний інструмент 20-го століття справді надихнув покоління піонерів електронної музики, а також відкрив всесвіт звуків для митців усіх рівнів.

Приблизно через 100 років після винаходу Тереміна та Ундеса Мартено електронні інструменти все ще залишаються хлібом і маслом для незліченної кількості артистів, які працюють у сферах EDM, хіп-хопу, поп, року, експериментальної музики та інших. У минулому столітті ми пройшли шлях від монофонічних до поліфонічних моделей синтезаторів, від аналогових до цифрових, від кімнатних модульних синтезаторів до віртуальних інструментів: екосистема нових звуків в руках далекоглядних творчих особистостей!

Синтезатори дозволяють музикантам експериментувати зі звуками на відміну від будь-яких інших традиційних інструментів, і саме це робить їх такими популярними донині. Розуміння того, як працюють синтезатори, є важливим кроком, якщо ви хочете створити унікальний звуковий почерк, тому сьогоднішня стаття присвячена синтезаторам: що це таке, як вони еволюціонували, як вони працюють і як створювати унікальні звуки за допомогою них.

Визначення синтезаторів та синтезу

Має бути очевидно, що синтезатори не є акустичними інструментами.

Традиційні інструменти створюють звук за допомогою вібрацій, кожна з яких має свій унікальний хвильовий малюнок і тембр. Коли мова йде про синтезатори, рух повітря замінюється штучно згенерованими сигналами.

На відміну від акустичних інструментів, синтезатори використовують електричні сигнали для створення звуків, і роблять це за допомогою різних видів цифрового синтезу звуку. Ця форма цифрової обробки викликає до життя штучний звуковий сигнал, який може імітувати акустичні інструменти або бути абсолютно унікальним інструментом.

Цифровий синтез звуку передбачає генерування звукових хвиль за допомогою електронних сигналів, які потім перетворюються на чутні звукові хвилі за допомогою інструментів, навушників або гучномовців.

Як ви можете собі уявити, музиканти, які працювали з синтезаторами, незабаром зрозуміли, що вони мають гнучкість у маніпулюванні та формуванні звуку у спосіб, який був неможливий з акустичними інструментами. Такий рівень контролю над звуком відкрив широкий спектр творчих можливостей для музикантів і продюсерів різних жанрів, які почали досліджувати нові звукові ландшафти.

Коротка історія синтезаторів

Історія синтезаторів - це свято амбітних композиторів та інженерів, які, починаючи з кінця 19-го століття, побачили потенціал використання електрики для створення нової музики. Зокрема, Telharmonium Кейхілла (1897) та однойменний інструмент Леона Тереміна (1928) вважаються ранніми попередниками сучасних синтезаторів.

У 1956 році RCA Mark II став першим програмованим електронним інструментом з музичним секвенсором, тональними генераторами та чотиринотною змінною поліфонією для створення звуку. Однак він також був досить величезним порівняно з більш портативними пристроями, до яких ми звикли сьогодні (три тонни, 7 футів заввишки і 20 футів завширшки).

Справжні зміни відбулися у 1960-х роках з появою синтезаторів Moog. У конструкції Moog використовувався контроль напруги для регулювання таких параметрів, як висота тону і тембр, що зробило його більш універсальним і простим у використанні, ніж попередні моделі. Модель Minimoog, випущена у 1970 році, ще більше популяризувала синтезатори завдяки доступній ціні, надзвичайній портативності та унікальному звучанню. Крихітний синтезатор Moog миттєво став класикою в усіх жанрах, від фанку до прог-року, краутроку та диско.

У 1980-х роках цифрові технології знову зробили революцію у світі аудіосинтезу з появою DSP, або цифрової обробки сигналів. Кілька прикладів: Yamaha DX7 став найбільш продаваним синтезатором - було продано понад 160 000 копій, Fairlight CMI був фактичним попередником цифрових аудіо робочих станцій, а Roland Jupiter-8 став легендарним завдяки своєму обмеженому випуску (було зроблено 2000 копій) і популярності в поп-індустрії (Майкл Джексон, Queen, Duran Duran, серед інших).

Починаючи з 2000-х років, з розвитком DAW і цифрових технологій, культові синтезатори перетворилися на програмне забезпечення і плагіни, що зробило їх більш доступними і портативними, ніж будь-коли.

Тим не менш, сучасні виробники все ще шукають унікальне тепло і характер аналогових синтезаторів, популярність яких в останні роки знову зросла: легендарні виробники випускають оновлені версії своїх моделей, а нові виробники створюють унікальні моделі, що поєднують аналогове звучання і сучасний робочий процес.

Типи синтезу

Існує шість основних типів синтезу, з якими ви можете зіткнутися в наші дні, кожен з яких визначається тим, як він маніпулює звуками.

Адитивний синтез

Адитивний синтез створює складні звуки, поєднуючи прості форми хвиль.

Регулюючи амплітуду і частоту цих форм хвиль, ви можете створювати нескінченне розмаїття звукових текстур і гармонік, що підвищують вашу основну частоту.

Цей метод чудовий тим, що дає вам повний контроль над звуковими характеристиками інструменту, який ви створюєте, і дозволяє створювати абсолютно унікальний звуковий контент, заснований на комбінації базових форм хвиль.

Субтрактивний синтез

Субтрактивний синтез видаляє частоти з гармонійно складної звукової хвилі за допомогою фільтрів, таких як низькочастотний (видаляє високі частоти), високочастотний (видаляє низькі частоти), смуговий (ізолює смугу частот) і вирізний (видаляє смугу частот).

Цей процес став популярним, тому що він досить інтуїтивно зрозумілий і може допомогти у створенні широкого спектру звуків.

Модульний синтез

Модульний синтез - це те, з чого все почалося. Цей процес передбачає з'єднання різних незалежних модулів, кожен з яких виконує певне завдання, для створення та маніпулювання звуком.

Будівельні блоки синтезатора включають осцилятори, фільтри, огинаючі, LFO, секвенсори та багато іншого, і ви з'єднуєте їх за допомогою комутаційних кабелів. Сьогодні я бачу, що модульні синтезатори здебільшого використовуються в експериментальній та генеративній музиці, де артисти можуть створювати складні звукові конструкції та модуляційні маршрути і створювати з них музику.

Ми поговоримо про цей практичний підхід до синтезу в наступному розділі.

Гранульований синтез

Гранулярний синтез розбиває звук на крихітні сегменти довжиною від 1 до 100 мілісекунд, які можна відтворювати по-різному - окремо, нашаровувати або накладати один на одного, створюючи нові звуки.

Ви можете змінювати швидкість відтворення, висоту тону, положення і щільність зерен, щоб отримати широкий спектр текстур, які можуть призвести до фантастичних результатів при трансформації семплів або створенні еволюціонуючих звукових ландшафтів.

Синтез хвильових таблиць

Синтез на основі хвильових таблиць - це своєрідний компроміс між багатим гармонійним змістом субтрактивного синтезу і точністю адитивного синтезу.

Він генерує звук за допомогою серії попередньо записаних форм хвиль, що зберігаються в таблицях, кожна з яких містить кілька форм хвиль, які можна регулювати, що дозволяє створювати постійно еволюціонуючі тембри.

Сканування хвильової таблиці з різною швидкістю і в різних напрямках може створити широкий спектр синтезаторних звуків, від статичних тонів до артикульованих текстур.

FM-синтез

Синтез частотної модуляції генерує звук шляхом модуляції частоти однієї форми хвилі (несучої) іншою формою хвилі (модулятором) зі швидкістю звуку.

Таке поєднання форм хвиль створює складний гармонійний і негармонійний зміст, якого важко досягти іншими методами синтезу. Він також створює яскраві та металеві звуки, що робить його ідеальним для емуляції певних акустичних інструментів (особливо мідних).

Широку популярність вона здобула з випуском Yamaha DX7 у 1983 році.

Аналогові, цифрові та програмні синтезатори: Як вони виглядають

Еволюція синтезаторів з часів ранніх апаратних синтезаторів була невпинною, і зараз у вас є безліч варіантів для вибору, коли ви входите у світ синтезу звуку.

Перше, що потрібно врахувати - це тип технології, яку ви хочете використовувати для свого продакшну: ви можете піти шляхом повного аналога з модульними синтезаторами, придбати більш інтуїтивно зрозумілий цифровий синтезатор або розширити свою звукову палітру за допомогою більш доступного віртуального синтезатора.

Давайте розглянемо кожну технологію.

Аналогова маніпуляція (модульна)

Чіе Отомі наживо в Kagurane (Токіо), лютий 2024 року

Саме так були зроблені перші синтезатори, і це досі один з найкращих способів створити унікальний звуковий почерк. Модульні синтезатори складаються з окремих модулів, які можна з'єднувати нескінченними способами, щоб створити унікальний інструмент.

Кожен модуль виконує певне завдання: генерує коливання (осцилятори), формує звукові хвилі (фільтри) або контролює амплітуду (підсилювачі). Ви можете створити новий звук, підключаючи між ними кабелі, звідси і термін "аналогова маніпуляція".

Той факт, що ви можете змішувати і підбирати компоненти, а також фізичність, пов'язана зі створенням музики, робить аналогові синтезатори широко популярними донині, особливо серед експериментальних продюсерів і тих, хто шукає тепле, аналогове звучання.

Цифрова маніпуляція

Мій улюблений Roland JX-3P

Цифрові синтезатори стали наступним кроком в еволюції цих інструментів, і з'явилися з функціями, які значно розширили їхній потенціал.

Цифрові маніпуляції стають можливими завдяки цифровим процесорам і комп'ютерним алгоритмам, які можуть генерувати і редагувати звуки. На відміну від аналогових аналогів, цифрові синтезатори використовують числові значення для представлення звукових хвиль.

Ставши популярними у 80-х роках, цифрові синтезатори представили нові функції, такі як поліфонія та банки пам'яті. Крім того, цифровий інтерфейс цифрового синтезатора давав більше контролю над звуками, що робило його простішим у використанні як у студіях звукозапису, так і наживо, ніж модульні синтезатори.

Маніпуляції з програмним забезпеченням (VST-синтезатори)

VST плагін Kilohearts Phase Plant

VST-синтезатори - один з багатьох результатів сучасного цифрового музичного виробництва. VST-синтезатори працюють на вашому комп'ютері як окреме програмне забезпечення або плагін для DAW, і ви можете керувати ними за допомогою спеціального MIDI-контролера.

Мій Nektar Impact LX25+

Ці віртуальні синтезатори можуть бути як емуляціями старого обладнання, так і абсолютно новими музичними інструментами. Вони постачаються з тими самими модулями, що й їхні фізичні аналоги.

Переваг у програмних синтезаторів багато. Завдяки технології MIDI (Musical Instrument Digital Interface - цифровий інтерфейс музичних інструментів) ви можете маніпулювати звуком навіть після того, як записали аудіодоріжку: ви можете змінити всі налаштування звуку і навіть замінити віртуальний синтезатор на інший, і все це без втрати ваших аудіоданих.

VST-синтезатори, як правило, досить доступні або навіть безкоштовні; це, а також той факт, що вони займають нульовий фізичний простір, означає, що ви можете створити звукову бібліотеку з десятками синтезаторів на вибір, нескінченно розширюючи свою звукову палітру.

Як користуватися синтезатором

У наступній частині ми розглянемо, як працюють синтезатори. Вони всі різні, але більшість з них мають однакові модулі, що означає, що вони мають схожі способи маніпулювання формами хвиль.

Синтезатор PG-200

Осцилятори

Осцилятори - це серце будь-якого синтезатора, що генерує необроблені звукові хвилі, які складають основу ваших патчів. Вони створюють різні форми хвиль, кожна з яких має особливий характер звучання.

Найпоширенішими формами хвиль є синусоїда, прямокутна, пилкоподібна та трикутна хви лі.

Загалом, синусоїдальні хвилі плавні і чисті, і видають чистий тон. Квадратні хвилі порожнисті і дзвінкі, що робить їх ідеальними для ритмічних секцій. Пилкоподібні хвилі яскраві і насичені, тому вони чудово підходять для струнних і мідних інструментів. Нарешті, трикутні хвилі схожі на синусоїду, але з трохи більшим вмістом гармонік, що робить їх трохи яскравішими.

Регулюючи висоту тону і тип форми хвилі осциляторів, ви можете створити основний тон вашого кінцевого звуку. Багато синтезаторів дозволяють використовувати кілька осциляторів одночасно, злегка відхиляючи їх один від одного для створення більш насиченого звуку.

LFO

Низькочастотні генератори (LFO) використовуються для модуляції інших параметрів синтезатора, додаючи руху і складності вашим звукам. На відміну від звичайних генераторів, які працюють у чутному діапазоні, ГНЧ коливаються на значно нижчих частотах, зазвичай нижче 20 Гц.

Це робить їх ефекти більш відчутними як зміни модуляції, а не як тон. Низькочастотний генератор може модулювати різні параметри, такі як висота тону (вібрато), амплітуда (тремоло), відсічення фільтра (ефекти wah-wah) і навіть інші ГНЧ для більш складних патернів модуляції. Регулюючи форму хвилі, частоту і глибину низькочастотного генератора, ви можете створювати що завгодно - від тонких ефектів вібрато до ритмічних модуляцій.

Конверти ADSR

Огинаючі ADSR (Attack, Decay, Sustain і Release) визначають, як звучання синтезатора змінюється в часі від моменту натискання клавіші до моменту її відпускання. Кожна стадія огинаючої впливає на різні аспекти звуку:

  • Атака: Час, за який звук досягає максимального рівня після натискання на клавішу. Коротка атака відповідає миттєвому звучанню, а довга - поступовому затуханню.
  • Затухання: Час, за який звук спадає з максимального рівня до рівня сустейну після початкової атаки.
  • Сустейн: Рівень, на якому звук залишається під час натискання клавіші.
  • Відпускання: Час, за який звук зникає після відпускання клавіші.

Фільтри

Фільтри формують гармонійний склад звуку, послаблюючи певні частоти. Найпоширенішим типом є фільтр нижніх частот, який пропускає частоти нижче певної точки відсікання, зменшуючи амплітуду частот вище цієї точки.

Це може зробити звук темнішим або більш приглушеним. Високочастотні фільтри діють навпаки, видаляючи низькі частоти і пропускаючи більш високі, що може зробити звук тоншим або більш ріжучим. Смугові фільтри пропускають частоти в певному діапазоні, що корисно для створення резонансних, сфокусованих звуків.

Фільтри часто мають контроль резонансу, який підвищує частоти навколо точки зрізу, додаючи характерний пік, що може створити більш виражений, хлюпаючий звук. Автоматизувавши параметри зрізу і резонансу фільтра, ви можете досягти динамічних тембрів, що розвиваються.

Реалізуйте все це на практиці: Як створювати музику за допомогою синтезаторів

Після всієї цієї теорії ви, мабуть, настільки перевантажені, що сама думка про те, щоб доторкнутися до синтезатора, може здатися вам відразливою. Якщо це так, не хвилюйтеся: тут є що засвоїти. Тому в останньому розділі цієї статті ми заглибимося в практичну сторону і, сподіваємося, дамо вам поради, як створити свої перші звуки і мелодії за допомогою синтезатора.

Знову ж таки, процес кардинально змінюється залежно від того, чи використовуєте ви модульний, цифровий або віртуальний синтезатор, тому сприймайте ці поради лише як спосіб почати роботу у світі синтезу. Створення нових синтезаторних звуків вимагає глибокого розуміння обраного вами інструменту, тож після того, як ви його виберете, обов'язково продовжуйте досліджувати і практикуватись.

Вибір правильного синтезатора

Як же вибрати синтезатор, враховуючи велику кількість апаратних і програмних синтезаторів, доступних зараз? Беручи до уваги такі фактори, як: ваш бюджет, жанри, які вам подобаються, простір, доступний у вашому домі/студії звукозапису, і те, наскільки ви технічно підковані.

Загалом, є два основних шляхи: апаратні синтезатори або віртуальні синтезатори, і обидва варіанти мають свої плюси і мінуси.

Аналогові та цифрові синтезатори пропонують більш практичний підхід до створення звуку, краще виглядають на сцені та звучать поза часом. З іншого боку, їх важче записувати в домашніх умовах (високий рівень шуму, складно тримати потрібний темп без квантування тощо), а також вони крихкі та дорогі.

VST плагіни більш доступні і прості у використанні. Ви можете мати їх скільки завгодно, оскільки вони не займають фізичного простору, і ви можете керувати ними за допомогою MIDI-клавіатури. Недоліком є те, що творчий процес може відчуватися холоднішим і більше залежати від програмного забезпечення, ніж від вас.

Якщо ви тільки починаєте, раджу спершу вивчити віртуальні синтезатори, якщо тільки ви не можете придбати чудовий аналоговий синтезатор, не витративши при цьому цілий статок. VST-плагіни допоможуть вам створити свій звуковий почерк, зрозуміти, що вам потрібно від синтезатора, і підготувати вас до переходу на аналоговий, коли ви будете готові.

Ознайомлення з інтерфейсом

Інструкція до Roland JX-3P та PG-200

Після того, як ви вибрали синтезатор, настав час дізнатися про нього все. І під всім я маю на увазі все.

Потенціал більшості синтезаторів неймовірний, і найкращі продюсери - це ті, хто вміє максимально використовувати свій інструмент, яким би він не був.

На зображенні вище показана інструкція до мого синтезатора PG-200. Я прочитав інструкцію за два тижні, коли вперше отримав синтезатор, і до сих пір регулярно її переглядаю. Вам не обов'язково дотримуватися старої школи, як я: на YouTube є навчальні посібники практично для всіх аналогових і VST-синтезаторів.

Незалежно від вашого методу, не поспішайте освоювати новий музичний інструмент. Він здатен вивести вашу музичну творчість на абсолютно новий рівень, якщо ви вивчите всі його тонкощі.

Пресети та шаблони

Багато цифрових і віртуальних синтезаторів поставляються з широким спектром пресетів і шаблонів, які можуть бути неймовірно корисними, особливо якщо ви тільки починаєте.

Ці пресети і шаблони - це вже готові до використання звуки, які допоможуть вам познайомитися з вашим новим синтезатором, а також знайти натхнення для створення нових композицій. Особливо у випадку з VST, якщо ви заглянете в бібліотеку пресетів, ви можете знайти десятки тембрів і текстур, які ви можете використовувати і налаштовувати на свій смак.

У більшості DAW шаблонні патчі пропонують заздалегідь налаштовані параметри, пристосовані до певних жанрів або музичних стилів, що може заощадити вам багато часу і стресу при створенні нового треку.

Я рекомендую використовувати пресети і шаблони для початку роботи і вивчення вашого інструменту. Коли ви відчуєте, що готові, почніть максимально використовувати можливості кастомізації ваших інструментів, щоб створити унікальний звуковий почерк, а не ретельно підігнаний під потреби кожного.

Зробіть його унікальним за допомогою ефектів

Незабаром ви зрозумієте, що синтезаторні звуки, як правило, холодніші та штучніші за звучання акустичних інструментів. Великі музичні продюсери - це ті, хто вміє бездоганно поєднувати аналогове і віртуальне, використовуючи дизайн ефектів, щоб зробити звукову сцену цілісною і приємною.

Під час створення звуку ви можете застосовувати різні ефекти, такі як реверберація, затримка і хорус, щоб додати звуку глибини, руху і просторових характеристик.

Грайте з різними налаштуваннями та параметрами, щоб створювати унікальні ефекти та покращувати характеристики вашого синтезатора. Окрім вбудованих ефектів, ви також можете використовувати зовнішні процесори ефектів і плагіни для подальшого формування та маніпулювання звуками синтезатора.

Ви побачите, що це відкриває безмежний спектр творчих можливостей і дозволяє створювати справді оригінальні звукові текстури.

Сила MIDI

Якщо ви використовуєте віртуальний синтезатор, MIDI-відображення і секвенування - це те, як ви керуєте своїм інструментом, тому ви повинні переконатися, що всі клавіші і регулятори правильно відображені, а затримки мінімально можливі. Навіть якщо ви використовуєте аналоговий або цифровий синтезатор, MIDI-секвенсор може стати в нагоді. З її допомогою можна контролювати розвиток ефектів у часі, що ще більше розширить вашу звукову палітру.

Загалом, MIDI може дати вам більше звуків і ефектів для роботи, пропонуючи більше можливостей для творчості з вашим новим інструментом, а також значно спрощуючи ваш робочий процес.

Звуки шарів

Створення вражаючого звукового ландшафту - нетривіальне завдання, як і створення мелодії, що запам'ятовується, яка не схожа на десятки інших. При написанні композицій на синтезаторі багатошаровість може допомогти вам створювати більш насичені пісні і звуки, які не схожі ні на що інше.

При роботі з DAW і VST-плагіном накладання шарів звуків - це як качиний суп. Багато цифрових синтезаторів пропонують можливість перезапису мелодій і додавання шарів звуків. Крім того, проста педаль зациклення може зробити процес написання композиції набагато швидшим і більш плавним.

Вчіться в інших

Покоління електронних піонерів були до вас, так чому б не вчитися (і не копіювати) у них, якщо ви використовуєте ці знання для створення власного звучання?

Синтезатори пропонують нескінченну палітру звуків і текстур. Ви можете створити що завгодно: від печерних EDM-басів до мрійливих ембієнт-падів, ретро-синтезаторів з ностальгічними арпеджіо, що нагадують просякнуті неоном пейзажі 1980-х, або кінематографічні звукові картини, де звукові можливості обмежуються лише вашою уявою. Коротше кажучи, подивіться, як інші використовували ваш синтезатор, і використовуйте їхню роботу як основу для вашого звучання.

Ще одна порада - перевірте, як створювати певні звуки, які змусять вашу пісню звучати "відповідно" до жанру, над яким ви працюєте.

Намагаєтесь вловити виразні підйоми та спади EDM або створити захопливий саундтрек для медитації та зняття стресу? В Інтернеті є незліченна кількість навчальних посібників, які надають покрокові інструкції та поради експертів, щоб створити щось, що буде резонувати з вашою аудиторією. Мало того: вони також дозволять вам створити найкращу музику, навіть якщо ви виходите за рамки своїх уподобань у певному жанрі.

Нарешті, ніколи не варто недооцінювати важливість спільноти.

Ділитися своїми останніми треками на Soundcloud чи TikTok, приєднуватися до онлайн-форумів та спільнот або занурюватися у воркшопи та семінари з музичного продакшну - кожен процес заохочує вас до взаємодії з митцями-однодумцями та ділитися своїм артистизмом з людьми, які можуть дати вам цінний зворотній зв'язок. Крім того, середовище співпраці може надихати вас і розвивати вашу творчість, тому я наполегливо рекомендую вам приєднатися до тих, хто досліджує глибину і красу музичного синтезу.

Ніколи не здавайся

Загалом, акустичні інструменти здаються більш "доступними". Ви берете акорд або натискаєте на клавішу і приблизно знаєте, який звук вийде з вашого інструменту. З іншого боку, світ музичного синтезу сповнений непередбачуваності, випадкових і несподіваних звуків. Хоча для багатьох це захоплююча можливість, яку пропонують електронні інструменти, інші музиканти відчувають, що цей фактор невизначеності робить композицію більш проблематичною, а запис - більш клопітким.

Синтезатори нелегко опанувати. Вони вимагають цілеспрямованості та цікавості, яка виходить за рамки любові до музики: ви також повинні бути технічно підковані і готові заглибитися в науку, що лежить в основі звукового дизайну, щоб отримати максимальну віддачу від вашого обладнання.

Тим не менш, додавання синтезатора до вашого музичного процесу може посилити глибину, різноманітність і красу вашої музики, на відміну від будь-якого іншого інструменту, оскільки ви можете формувати і налаштовувати його звучання незліченною кількістю способів відповідно до ваших композицій.

Можливо, вони мають більш круту криву навчання, ніж більшість інструментів, але на синтезаторах весело грати, вони прекрасні у всіх своїх можливостях і пропонують величезну звукову палітру, яка підніме ваші треки на новий рівень. Тож, не здавайтеся!

Заключні думки

І це все, що я знаю про синтезатори! Сподіваюся, цей посібник допоможе вам зробити перший крок у захоплюючий світ синтезатора. Як бачите, оволодіння синтезатором може підвищити ваші навички музичного продакшну і додати унікального звучання вашій музиці.

Незалежно від того, який синтезатор ви обираєте - модульний, цифровий чи VST, переконайтеся, що ви приділили достатньо часу для вивчення потенціалу вашого музичного інструменту. Вчіться у інших, хто використовує той самий синтезатор, але також спробуйте знайти свій звуковий почерк, який зробить ваші мелодії особливими.

Щасти вам і залишайтеся креативними!

Оживіть свої пісні за допомогою мастерингу професійної якості за лічені секунди!