Синтезатор
Синтезатор — электронный музыкальный инструмент. Многие синтезаторы совмещены в одном корпусе с клавиатурой, являясь таким образом клавишным музыкальным инструментом.
Типы синтеза
В зависимости от способа генерации звуковых волн и их преобразования синтез звука можно классифицировать следующим образом:
Суммирующий
Суммирующий (аддитивный) синтез, в котором используется принцип суперпозиции (наложения) нескольких волн простой (обычно синусоидальной) формы с различными частотами и амплитудами. По аналогии с электроорганами эти волны называются регистрами и обозначаются, как 16' (тон на октаву ниже взятого), 8' (исходный тон), 4' (тон на октаву выше взятого) и т. д. (цифра представляет собой длину трубы соответствующего регистра органа в футах). В чистом виде встречается у электроорганов (Hammond, Farfisa) и их цифровых эмуляторов (Korg CX-3, Roland VK-8 и т. д.). Звучание инструмента тем богаче, чем большее количество регистров использовано в конструкции.
Вычитающий
Вычитающий (субтрактивный, разностный) синтез, в котором исходная волна произвольной формы изменяет тембральную окраску при прохождении через разнообразные фильтры, генераторы огибающих, процессоры эффектов и т. д. Как подмножество данный тип синтеза широко применяется практически во всех современных моделях синтезаторов.
Операторный
Операторный (англ. Frequency Modulation, FM — частотно-модуляционный) синтез, в котором происходит взаимодействие (частотная модуляция и суммирование) нескольких волн простой формы. Каждая волна вместе со своими характеристиками называется оператором, определённая конфигурация операторов составляет алгоритм. Чем большее количество операторов использовано в конструкции синтезатора, тем богаче становится звучание инструмента. Например, популярный по сей день синтезатор Yamaha DX7 (1983 год выпуска) обладает 6 операторами, для коммутирования которых служат 32 различных алгоритма.
Физический
Физический синтез, в котором за счёт использования мощных процессоров производится моделирование реальных физических процессов, протекающих в музыкальных инструментах того или иного типа. Например, для духовых свистковых инструментов типа флейты параметрами будут длина, профиль и диаметр трубы, скорость воздушного потока, материал корпуса; для струнных инструментов — размер корпуса, материал, длина и натяжение струн и т. д. Физический синтез используют такие инструменты, как Yamaha VL-1, Roland V-Piano, Korg OASYS, Alesis Fusion и т. д.
Семплерный
Семплерный (англ. sample-based) синтез — звук генерируется за счёт воспроизведения записанных ранее в память инструмента звуковых фрагментов (семплов). Используется для воспроизведения реальных музыкальных инструментов, человеческого голоса, а также элементарных звуковых волн (синусоидальная, треугольная, или квадратная), генерированных аналоговыми синтезаторами. Дальнейшая обработка звука может происходить субтрактивным или аддитивным методом.
Для повышения реалистичности могут использоваться мультисемплы — несколько десятков отдельных семплов одного и того же инструмента, записанных для отдельных диапазонов нот (key range), в идеале для каждой отдельной ноты, и также для нескольких слоёв громкости (velocity layer) или наложенных слоёв, содержащих дополнительные эффекты (например, резонанс струнной деки пианино, или звук отпускания клавиш клавесина). Этот подход позволяет улучшить реалистичность воспроизведения, избежав аппаратной интерполяции высоты тона, и также реализовать нюансы артикуляции, которые невозможно воспроизвести фильтрами и генераторами огибающих.
Первые семплерные инструменты появились в конце 1970-х — Fairlight CMI, Synclavier компании New England Digital, E-mu Emulator — и представляли собой специализированные музыкальные микрокомпьютеры. Высокая стоимость этих инструментов препятствовала их широкому распространению. С развитием микропроцессорной технологии, появились более доступные модели, такие как Korg M1, Ensoniq SD-1, Yamaha SY99 и другие.
Волновой
Волновой (англ. Wavetable) синтез — вариант семплерного синтеза, в котором звук генерируется за счёт воспроизведения последовательности случайных элементарных семплов. Каждый из семплов может принадлежать к одной группе и отличаться незначительно, что позволяет варьировать экспрессивность воспроизведения; также семплы могут радикально отличаться друг от друга, что позволяет создавать необычные тембры.
Гибридный
Гибридный синтез, в котором применяется та или иная комбинация различных способов синтеза звука, например «суммирующий + вычитающий», «волновой + вычитающий», «операторный + вычитающий» и т. д. Большинство современных инструментов создаётся именно на основе гибридного синтеза, так как он обладает очень мощными средствами для варьирования тембра в самых широких пределах.
Ре-синтез
«Ре-синтез» (
Виды синтезаторов
В зависимости от используемой технологии синтезаторы можно разделить на следующие категории:
Аналоговые синтезаторы
Реализуют аддитивный и субтрактивный типы синтеза. Главная особенность данной категории заключается в том, что для генерации и обработки звука используются физические процессы, протекающие в электрических цепях. Изменения электрического сигнала, вызываемые этими процессами, после усиления и воспроизведения через наушники или динамики и создают звук. Отдельные электрические цепи, реализующие определённый процесс (например, осциллирование, фильтрацию, модуляцию), часто реализуют в виде самостоятельных модулей. Соединение различных модулей синтезатора производится при помощи специальных кабелей — patch-проводов, отсюда «патч» — обиходное название определённого тембра синтезатора среди музыкантов. Аналоговые синтезаторы могут содержать цифровые компоненты в цепях управления параметрами синтеза. Основные достоинства аналоговых синтезаторов заключаются в том, что все изменения характера звучания во времени, например, движение частоты среза фильтра, происходят исключительно плавно (непрерывно). К недостаткам относятся высокий уровень шума; проблема нестабильности настройки в настоящее время преодолена.
Наивысшего расцвета аналоговые синтезаторы классической архитектуры достигли в конце 1970-х — начале 1980-х гг. Некоторые инструменты той эпохи стали культовыми, к примеру Minimoog Model D, Sequential Circuits Prophet~5, Oberheim OB-8, ARP Quadra, Roland Jupiter-8, Yamaha CS-80.
С середины 2000-х наблюдается возвращение интереса музыкантов к данной категории инструментов. К наиболее известным, используемым в наше время аналоговым синтезаторам относятся: Moog серии Phatty, Dave Smith Instruments Prophet `08, Elektron Analog Four, Arturia Minibrute, Korg Minilogue, Korg MS-20 mini.
Фотоэлектронные синтезаторы
К этой разновидности относится первый в мире
Виртуально-аналоговые синтезаторы
Представляют собой цифровые синтезаторы, моделирующие физические процессы генерации звука в электрических схемах традиционных аналоговых синтезаторов при помощи цифровых сигнальных процессоров и программного обеспечения. Также могут называться синтезаторами «физического моделирования». Первые подобные инструменты массово стали появляться в середине 1990-х гг. Наиболее известные среди них: Nord Lead, Yamaha AN1x, Roland JP-8000, Access Virus, Korg Prophecy, Korg MS2000, Korg Microkorg, Novation Supernova, Alesis Micron, Waldorf Blofeld, Studiologic Sledge.
Цифровые синтезаторы
Включают в себя собственно цифровые синтезаторы, а также их вариации: виртуальные синтезаторы-плагины/standalone и интерактивные синтезаторы. Они реализуют разнообразные типы синтеза. Для генерации и обработки звука используются
Синтезаторы с автоаккомпанементом
Синтезаторы бывают оснащены встроенными стилями автоматического аккомпанемента, компенсирующего недостатки одиночного музицирования в отсутствие других исполнителей[5]. Возможности такого синтезатора (именуемого на жаргоне «самоиграйкой»[5][6]) в плане создания ансамблевого звучания одним исполнителем более ограниченные, чем у музыкальных рабочих станций и аранжировщиков. Примером синтезатора с автоаккомпанементом может служить советский аналоговый ЭМИ «Лель-0041»[7].
Простейшие синтезаторы
С развитием микроэлектроники начиная с конца 1970-х годов выпускаются простейшие синтезаторы как в виде отдельных инструментов, так и являющиеся составной частью других устройств, например, калькуляторов. Такие синтезаторы обычно позволяют воспроизводить только один тон одновременно.
Составляющие современного цифрового синтезатора
Управление современного профессионального синтезатора представляет собой сложный процесс, связанный с контролем нескольких сотен, а то и тысяч разнообразных параметров, отвечающих за те или иные аспекты звучания. Некоторые параметры могут управляться в реальном времени при помощи вращающихся регуляторов, колёс, педалей, кнопок; другие параметры служат для заранее запрограммированного изменения во времени тех или иных характеристик. В связи с этим тембры (патчи) цифровых синтезаторов также часто называют программами.
- Клавиатурный и динамический трекинг используются для отслеживания позиции и скорости нажатия на клавишу. Например, при движении от нижних клавиш к верхним тембр может плавно измениться от виолончели до флейты, причём при более энергичном нажатии на клавишу к общему звучанию добавляются литавры.
- Огибающая применяется для непериодического изменения определённого параметра звучания. Обычно график огибающей является ломаной линией, состоящей из секций атаки (Attack), спада (Decay), поддержки (Sustain) и затухания (Release) (см. также: ADSR-огибающая), однако в различных моделях синтезаторов встречаются как более простые (ADR), так и более сложные многостадийные огибающие. Общее количество огибающих представляет собой важную характеристику синтезатора.
- Фильтр служит для вырезания из общего спектра сигнала определённой полосы частот. Зачастую фильтр также оборудуется резонансом, позволяющим резко усилить полосу частот на границе срезания. Изменение характеристик фильтра при помощи регуляторов реального времени, клавиатурного трекинга и/или огибающих позволяет получать разнообразные варианты звучания. Общее количество фильтров является важной характеристикой синтезатора.
- Ring-модулятор позволяет модулировать исходный сигнал другим сигналом с определённой (фиксированной или плавающей) частотой, за счёт чего происходит существенное обогащение гармониками. Иногда название Ring («звонок») связывают с тем, что данный узел часто служит для получения «колоколоподобного» звучания инструмента. Однако, в действительности, название Ring Modulator, переводимое как Кольцевой модулятор происходит от особенностей электрической схемы данного устройства, и с колоколами не связано.
- Генератор низких частот (англ. Low Frequency Oscillator) применяется для периодического изменения определённых параметров звучания, например высоты, громкости, частоты срезания фильтра и т. д. В случае циклического изменения громкости создаётся эффект тремоло, изменение высоты создаёт эффект вибрато, периодическая смена частоты срезания фильтра называется эффектом «вау» (wah-wah).
- Обработка эффектами используется для окончательной доводки звучания. Современные синтезаторы обычно оснащаются достаточно большим количеством эффект-процессоров (например, Korg Karma — 8 процессоров, Roland Fantom — 6 процессоров и т. д.). Процессоры работают независимо друг от друга, хотя при желании их можно объединять в последовательные цепи. Современные эффект-процессоры реализуют большое количество пространственных (реверберация, задержка, эхо), модуляционных (фленжер, хорус, фазер) и иных (переусиление, сдвиг частоты, обогащение гармониками) алгоритмов эффектов. Наиболее продвинутые модели обладают средствами для управления параметрами эффектов от регуляторов реального времени, огибающих, LFO и т. д.
История
Идея синтеза звука, — то есть получение сложного звука, состоящего из основного (тона) и дополнительных к нему (обертонов), — зародилась задолго до открытия электричества. Уже в регистрах обычного орга́на использовался так называемый «микстурный регистр», в котором одна труба давала основной тон, а несколько дополнительных трубочек добавляли к нему обертоны. Это и был синтез, — составление звука из нескольких компонентов, — но ещё не электрический[8].
Возможность генерировать синтетический звук в специальных студиях с помощью специальной аппаратуры уверенно предсказал в книге «Новая Атлантида» (1627) английский философ XVII века
Есть у нас Дома Звука для опытов со всевозможными звуками и получения их. Нам известны неведомые вам гармонии, создаваемые четвертями тонов и ещё меньшими интервалами, и различные музыкальные инструменты, также вам неизвестные и зачастую звучащие более приятно, чем любой из ваших; есть у нас колокола и колокольчики с самым приятным звуком. Слабый звук мы умеем делать сильным и густым, а густой — ослабленным или пронзительным; и можем заставить дрожать и тремолировать звук, который зарождается цельным. Мы воспроизводим все звуки речи и голоса всех птиц и зверей. Есть у нас приборы, которые, будучи приложены к уху, весьма улучшают слух. Есть также различные диковинные искусственные эхо, которые повторяют звук многократно и как бы отбрасывают его, или же повторяют его громче, чем он был издан, выше или ниже тоном; а то ещё заменяющие один звук другим. Нам известны также способы передавать звуки по трубам различных форм и на разные расстояния.
В 50-е годы XIX века немецкий учёный Герман Гельмгольц впервые провёл опыты со звуком и электричеством, приспосабливая электромагнитные возбудители к камертонам. В опытах Гельмгольц использовал камертоны разных размеров и получал звуки, звучащие гораздо приятнее — из-за богатства обертонов, порождаемых электрическими колебаниями[8][9].
В 1876 году американский инженер Элиша Грей (создатель телефона) продемонстрировал так называемый «музыкальный телеграф» — обычный телеграф, наборные клавиши которого были подключены к динамикам, настроены на две октавы и при нажатии издавали «мелодию набора сообщения». Этот аппарат, созданный как концепт-макет в сфере связи и практического значения не имевший, называют первым принципиальным прототипом современных электрических синтезаторов[10][11].
Первый уже исключительно музыкальный электрический синтезатор создал в 1897 году американский изобретатель
Первый музыкальный синтезатор, «получивший заслуженное признание и практическое применение во всём мире», изобрёл в 1920 году двадцатичетырёхлетний русский физик Лев Терме́н. Изобретение в его честь назвали «Терменвокс» (лат. «Голос Термена»). Инструмент представлял собой уже довольно простую и вполне мобильную конструкцию; звук управлялся движением рук в зоне чувствительности специальных антенн, — это единственный музыкальный инструмент, на котором играют, даже не касаясь его[9][12][10]. Технически вполне успешный, терменвокс оказался довольно сложным в управлении, требующим выдающихся слуховых данных и немалой сноровки. Помимо этого звук выходил весьма специфичным, своеобразным, — хотя именно за этот звук инструмент ценился и продолжает цениться музыкантами[10][12].
Изобретение терменвокса не остановило поиски других, более оптимальных, форм электрического звукоизвлечения. В 1920—30-е годы появлялись всё новые и новые синтезаторы — «Виолена» В. А. Гурова (1922), «Ильстон» композитора
После войны эпохальные открытия в области
В
В
Начиная с середины 2000-х годов, на рынок активно стали возвращаться производители аналоговых синтезаторов, причём как фирмы занимавшиеся этим начиная с 1960-70-х годов, так и новые производители.[16] Кроме того, всё большую популярность стали приобретать модульные синтезаторы, постепенно вбиравшие в себя весь опыт как из аналогового мира, так и из цифрового.
Синтезаторы СССР
В
Синтезаторы в России
Начиная с 2000-х годов в России начала развиваться сцена
Художественное применение
В СССР композиторы использовали синтезаторы начиная с конца 1950-х годов. В академической музыке применение синтезаторов носило характер эксперимента. Так, для АНСа писали «авангардисты» А. Шнитке («Поток»), С. Губайдулина, Э. Денисов и др.
Синтезаторы широко применялись в советской киномузыке, обычно для создания фантастических и реальных образов, как в фильмах «Человек-амфибия» (1961, композитор А. Петров) и «Барьер неизвестности» (1961, композитор М. Вайнберг), но также и в эмоционально нейтральном контексте как в фильме «Время летних отпусков» (1960, композитор А. Эшпай). Особенно широко в своей киномузыке 1960-х и 1970-х гг. пользовался синтезаторами А. Зацепин, используя инструмент в разном эмоциональном контексте, в том числе, и как юмористическую краску (испуг Горбункова в фильме «Бриллиантовая рука», 1968).
Этот раздел исправив и дополнив его. |
См. также
Литература
- Шилов В. Л., Дмитрюкова Ю. Г. Синтезатор // Музыкальные инструменты. Энциклопедия. М., 2008, с. 510—512.
- Синтезатор // Большая российская энциклопедия. Т. 30. М., 2015, с. 246.
Ссылки
- Основы синтеза звука
- Музей советских синтезаторов — фотографии и информация о синтезаторах, выпускавшихся в СССР
- Энциклопедия синтезаторов
Примечания
- ↑ Евгений Мурзин и синтезатор АНС . www.theremin.ru. Дата обращения: 9 февраля 2019. Архивировано 15 февраля 2012 года.
- ↑ Фотоэлектрический синтезатор музыки . www.findpatent.ru. Дата обращения: 9 февраля 2019. Архивировано 1 марта 2014 года.
- ↑ Синтезатор «АНС» — музыкальный инструмент — история, фото, видео | EOMI энциклопедия . eomi.ru. Дата обращения: 9 февраля 2019. Архивировано 9 февраля 2019 года.
- ↑ АНС – первый в мире студийный музыкальный синтезатор . tvkultura.ru. Дата обращения: 9 февраля 2019. Архивировано 9 февраля 2019 года.
- ↑ 1 2 Александр Беспалов. «Самоиграйка» или интерактивная рабочая станция аранжировщика? : [арх. 17 сентября 2019] // Образовательно-популярный журнал «Музыка и Электроника». — 2017. — № 1. — С. 15.
- ↑ Интерактивные синтезаторы . Дата обращения: 19 июня 2020. Архивировано 7 июля 2020 года.
- ↑ Музей советских синтезаторов . Дата обращения: 19 июня 2020. Архивировано 3 июля 2020 года.
- ↑ 1 2 Газарян С. Синтезатор // В мире музыкальных инструментов. — 2-е. — Москва: Просвещение, 1989. — С. 170. — 192 с. — ISBN 5-09-001008-0. Архивировано 20 августа 2016 года. Архивированная копия . Дата обращения: 15 июня 2016. Архивировано 20 августа 2016 года.
- ↑ 1 2 Шабашкин А. Ю. История создания и развития клавишного синтезатора . Методическая страница. АсСоль: сайт для преподавателей детских музыкальных школ - as-sol.net (2011). Дата обращения: 15 июня 2016. Архивировано 8 августа 2016 года.
- ↑ 1 2 3 4 Red Bull Music Academy Synth Lab. История синтезаторов. Часть 1 . Музыка. redbull.com. Дата обращения: 15 июня 2016. Архивировано 14 августа 2016 года.
- ↑ 1 2 3 История синтезатора . Музыка. Летопись: сайт истории явлений и событий. — www.letopis.info. Дата обращения: 15 июня 2016. Архивировано 2 мая 2016 года.
- ↑ 1 2 3 Про Пианино. История создания и развития синтезатора . Сайт поддержки изучения музыки: Про Пианино. - propianino.ru. Дата обращения: 15 июня 2016. Архивировано 1 июня 2016 года.
- ↑ Красновский З. M. Электромузыкальные инструменты // Музыкальная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия, Советский композитор. Под ред. Ю. В. Келдыша. 1973—1982.
- ↑ Крейчи С. А. АНС // Большая российская энциклопедия. Т.2. М., 2005, с.19.
- ↑ Кстати, изобретательный электротехник Роберт Муг 10 лет до этого зарабатывал на жизнь производством и продажей тех самых терменвоксов по своей технологии.
- ↑ Small Firms Are Making Big Bucks In The Analog Economy, Forbes magazine. Дата обращения: 27 июля 2020. Архивировано 27 июля 2020 года.
- ↑ Группа Rammstein использовала в одном из своих альбомов синтезатор «Поливокс», а также французский композитор Жан-Мишель Жарр приобрёл синтезатор «Форманта-мини».
- ↑ vtol synth, matrixsynth . Дата обращения: 27 июля 2020. Архивировано 27 июля 2020 года.
- ↑ Техно-шаман. Ростовский музыкант делает уникальные электронные инструменты. Smart News. Дата обращения: 27 июля 2020. Архивировано 10 мая 2013 года.
- ↑ Как Афекс Твин оказался в Реутове и что он делал в столице, Афиша Волна. Дата обращения: 29 июля 2020. Архивировано 29 июля 2020 года.
- ↑ КТО В РОССИИ ДЕЛАЕТ ЖЕЛЕЗО ДЛЯ МУЗЫКАНТОВ, журнал ИМИ . Дата обращения: 27 июля 2020. Архивировано 27 июля 2020 года.
- ↑ Nerd cup: here are some top electronic music makers from Russia’s Synthposium, CDM . Дата обращения: 27 июля 2020. Архивировано 20 сентября 2020 года.