Коли ви уявляєте синтезатор, ваш розум, ймовірно, блукає між фантомними 8-бітними саундтреками відеоігор або неймовірно чіпкими поп-приспівами 1980-х років. Ви можете уявити пишний цифровий оркестр, що виривається із клавіатури, або клубок кабелів та ручок на студійному пульті. Деякі з вас уявляють програмний плагін, який налаштовують за допомогою клавіатури комп’ютера.
Хоч би який образ виник, вплив синтезатора за останні майже 50 років набагато глибший, ніж усвідомлює більшість людей. Ці машини вплетені в саму тканину всього, що ми чуємо: поп-музики, хіп-хопу, кіносаундтреків та рок-н-ролу. Але доктор Том Ріа, професор електронного виробництва та дизайну в Коледжі музики Берклі, вказує на щось важливіше. Синтезатори змінили те, як створюється музика, відокремивши форму від функції. Акустичні інструменти обмежені законами фізики. Ви не можете легко перебудувати гітару або кларнет, щоб вони звучали зовсім інакше. “У разі електронних інструментів – а саме синтезатора – все це йде нанівець”, – зазначає Ріа.
Ця свобода означає, що один пристрій може виробляти як знайомі тони, так і зовсім чужі. Воно може імітувати флейту, створювати звук океанського припливу чи генерувати променеву зброю марсіаніну. Воно навіть може винаходити голоси, яких ніколи не було.
Тут існує поширена помилка. Слово «синтезатор» означає, що звуки є фальшивими чи штучними. Воно належить до синтезу. Це процес поєднання фундаментальних властивостей звуку до створення нового цілого. Ще один міф, від якого слід відмовитись: це не чарівні коробки. Це не влаштування вуду, які пишуть пісні за вас. Це інструменти, які потребують людського введення.
Отже, як синтезатор маніпулює звуком? Щоб це зрозуміти, нам потрібно розглянути будівельні блоки аудіо.
Фізика ноти
Звук – це, по суті, енергія, що передається через зміни тиску повітря до вашого вуха. Люди чують частоти у діапазоні від 20 до 20 000 герц. Ми сприймаємо кожен звук за його висотою, тембром і гучністю.
Навіть якщо два інструменти грають ту саму ноту, їх вимірні характеристики різняться. Розглянемо ці основні компоненти:
- Частота : Кількість повторень хвилі за одну секунду.
- Амплітуда : Гучність або зміна тиску повітря.
- Довжина хвилі : Фізична відстань між циклами звукової хвилі.
- Період : Час, необхідний звукової хвилі для завершення одного повного циклу.
Звуки також містять гармоніки. Це шари частот, які поєднуються, створюючи складний голос. Зрештою, є тривалість життя звуку. Те, як він змінюється з моменту удару до загасання. Це відомо як ADSR : Attack (атака), Decay (загасання), Sustain (підтримка), Release (випуск).
«У разі електронних інструментів – а саме синтезатора – все це йде нанівець», – каже доктор Том Ріа.
Віднімний та адитивний синтез
Більшість людей вперше стикаються з вичитувальним синтезом. Це один із найпоширеніших методів генерації тонів. Ви починаєте з сирої хвилі. Цей початковий звук містить усі згадані вище характеристики. Потім ви забираєте певні елементи. Ви заглушаєте певні частоти чи підкреслюєте інші.
В результаті виходить зовсім інший тон. Вихідний сигнал може нагадувати трубу, малий барабан або атмосферний шиплячий звук. Він може бути практично будь-яким. Однак, якщо ви не використовуєте семплер для запису та обробки акустичних звуків, синтезована версія ніколи не буде точною копією інструменту з реального світу. Це наближення, а чи не клон.
З іншого боку спектру знаходиться адитивний синтез. Цей метод працює навпаки. Замість видалення частин ви накладаєте тони один на одного. Ви створюєте складніший звук, додаючи компоненти разом.
Під капотом синтезатора
Знання того, як маніпулюють звуком, це лише половина історії. Щоб по-справжньому зрозуміти ці машини, нам потрібно поглянути на апаратні та програмні компоненти, які роблять цю маніпуляцію можливою.
Які основні компоненти синтезатора?
Синтезатори мають знайому піаніноподібну клавіатуру. Але якщо придивитися до решти корпусу, ви побачите хаос із ручок, регуляторів та перемикачів. Це виглядає так, ніби інструмент належить гаражу, а не концертному залу. Тим не менш, машина містить ті ж два основні компоненти, що і будь-який акустичний інструмент: генератор та резонатор.
Візьмемо скрипку. Струни та смичок – це генератор. Дерев’яний корпус – резонатор. У синтезаторі ролі змінюються. Осцилятор – це генератор. Фільтр – резонатор.
Розберемо класичний аналоговий синтезатор. Цифрові версії це зовсім інші пристрої. Ми поговоримо про них згодом. Аналогові синтезатори генерують звук, маніпулюючи електричною напругою. Це чиста фізика, яка зустрічається з інженерією.
Ланцюг сигналу: напруга, фільтр та підсилювач
Осцилятор формує цю напругу. Він створює стійкий тон із певною частотою. Це визначає базову форму хвилі. Потім сигнал переміщається далі ланцюгом.
Ви керуєте осцилятором. Працюють клавіші піаніно. Крутиться колесо пітчу (pitch wheel). Або ви налаштовуєте інші елементи інтерфейсу. Ціль полягає в тому, щоб задати сирий тон.
Далі сигнал потрапляє на фільтр. Тут ви використовуєте ручки, щоб вирізати звук. Ви усуваєте одні частоти. Ви наголошуєте інші. Це схоже на ліплення із глини. Фільтр визначає тембральне забарвлення звуку.
Від фільтра сигнал переміщається до підсилювача. Ця частина контролює гучність. Але це не просто простий вимикач “вкл/вимк”. Підсилювач включає контролі огибающей. Вони формують гучність упродовж життя ноти. Атака. Згасання. Сустейн. Реліз. Огинає визначає, як звук «дихає».
Модульне безумство
В аналогових синтезаторах ці функції організовані в модулі. Кожен модуль має спеціалізовану мету. Висота тону. Тембр. Гучність.
Найраніші модулі були поміщені в окремі корпуси. Кожна одиниця створювала чи обробляла певний сигнал. Музиканти підключали їх за допомогою патч-кабелів. Цей модульний підхід дозволяв нашарувати звуки та виконувати складну обробку. Ви могли перетворити звук на щось зовсім нове. То була головоломка з електрики.
Історія синтезу
Коли винайшли перший синтезатор? Відповідь залежить від того, кого ви запитаєте.
Деякі вказують на телармоніум. Винайдений наприкінці 1890-х років. Або на Терменвокс. Створений у 1919 році. Це електронні інструменти. Але Рі, історик цієї галузі, не згодна. Ці ранні пристрої надавали повного контролю над елементами звуку. Їм бракувало фундаментальної архітектури синтезу.
Перший справжній синтезатор був гібридним. Він поєднував клавіші піаніно з електронними технологіями. Він був винайдений у Франції в 1929 Арманом Живле і Едуаром Купо. Він використовував пристрій для читання паперової стрічки. Він маніпулював електронними ланцюгами. Він міг створювати оркестр із чотирьох голосів.
Саме слово «синтезатор» увійшло лексикон пізніше. Синтезатор RCA Electronic Music Synthesizer Mark I був випущений у 1956 році. Він використав камертони. Він зчитував інформацію, пробиту на паперових стрічках. Він відтворював музику через гучномовці.
Роберт Моог і сучасна ера
Роберт Моог широко вважається батьком сучасного синтезатора. Він був американським інженером-електриком. Він будував терменвокси у вільний час. На початку 1960-х років він потоваришував із музикантом Гербертом Дойчем. Ця дружба породила співпрацю.
Моог поставив собі за мету винайти перший комерційно доступний синтезатор. Результатом стали модульні системи серії 900. Випущені 1964 року, ці установки височіли, як мейнфрейми. Павутина кабелів “патчила” (з’єднувала) модулі разом. Система могла секвенсувати звуки чи грати у часі. Це було складно. Це було дуже потужно.
Це також викликало полярні реакції. Ранній маркетинг Моога не зміг переконати музичний істеблішмент. “Як продавець, я заходив у музичні магазини, де мене практично виганяли”, – згадує Рі. «Мені казали, що [синтезатор] не буде музичним інструментом».
Потім вийшов “Switched-On Bach”. Альм Венді Карлос, який отримав премію «Греммі», вийшов 1968 року. Він продемонстрував музичні можливості синтезаторів ширшої аудиторії. Несподівано шумогенератори стали інструментами.
Такі групи, як Parliament-Funkadelic, Mahavishnu Orchestra та Emerson, Lake & Palmer, прийняли цю технологію. Проте поворотним моментом став Minimoog. Він консолідував великі модульні елементи в одному портативному пристрої. Він був дешевшим. Він поставив 13 000 синтезаторів до рук виступаючих музикантів під час свого виробництва.
Музиканти досі вшановують Моог. Щорічний фестиваль Moogfest в Ашвіллі, штат Північна Кароліна, зберігає його спадок живим. Навіть у міру того, як цифрові технології захопили ринок, аналоговий звук залишався іконічним.
Інші піонери
Моог не був єдиним гравцем на ринку. Дон Бухла та Алан Р. Перлман також були піонерами сучасного синтезатора.
Синтезатори серії 100 Бухли з’явилися приблизно в той же час, що перші установки Моога. Вони використовували сенсорні пластини із чутливістю до тиску замість клавіш піаніно. Цей інтерфейс сподобався авангардним музикантам та академічним колам. Він пропонував інший вид контролю.
ARP2500 та 2600 Перлмана з’явилися на початку 1970-х років. Вони нагадували зменшені модульні синтезатори. Рок-групи активно використовували їх.
Незважаючи на їхні інновації, ні Бухла, ні Перлман не досягли популярності інструментів Моога. Конструкції Моога стали стандартом. Вони визначили епоху.
Перехід у цифру
Аналогова епоха домінувала протягом десятиліть. Але технології розвивалися. Цифрові синтезатори почали замінювати свої аналогові аналоги. Чому? Причини технічно зумовлені. І економічно. І вони змінили все, як ми створюємо звук.
Це було випадковістю. Цифрові технології захопили ринок завдяки економіці.
Ріша виражається прямо: цифрові інструменти обходяться дешевше у виробництві. Вони продаються дешевше. Середній музикант, який виступав у готельному балі у 80-х роках, не міг витратити 15 000 доларів на синтезатор. Він просто не мав таких грошей.
Аналогове обладнання дороге. Цифрове обладнання масштабується. Ось у чому справжня суть. Не в перевазі звуку. Стабільність ладу в цифрових синтезаторах справді краща. Але ринок вибрав більш дешевий варіант.
Друковані плати розповідають іншу історію, ніж ручки керування. Аналогові синтезатори покладаються на напругу. Цифрові синтезатори покладаються на код. Процесори та алгоритми інтерпретують бінарні рядки. Ці рядки перетворюються на звукові хвилі. Це математика, яка створює шум.
Це не було винайдено у вакуумі. Дослідження розпочалися 1957 року. Макс Метьюс із Bell Labs написав Music I – першу комп’ютерну програму для відтворення музики. Потрібні були десятиліття, щоб перейти від цього до комерційного обладнання.
Як цифрові синтезатори змінили музичне виробництво
Перша хвиля припала на 1980-ті роки. Yamaha DX7 з’явився у 1983 році. Він став одним із перших бестселерів. Він змінив усе.
Продюсерам був потрібний звук. Для хіп-хопу. Поп-музика. Року. Електронна музика. Цифрові синтезатори стали незамінними. Композитори також використовують їх для написання саундтреків до фільмів. Іноді це лише звуковий малюнок, який потім доповнюється живими інструментами. Іноді це ціла звукова палітра, створена повністю за допомогою коду.
Форми розширились. Ранні пристрої розширення підключалися до настільних комп’ютерів. Потім з’явилися програмні продукти. Вони спиралися на апаратне забезпечення комп’ютера, щоб виконувати основну роботу.
Потім з’явилися віртуальні аналогові синтезатори. Це гібридна концепція. Інтерфейс виглядає як аналоговий. Ручки. Дайли. Фізичні клавіатури. Але що underneath? Цифрові технології керують усім. Він імітує зовнішній вигляд. Він використовує цифрову обробку.
Роль MIDI у сучасних аудіоробочих процесах
Цифрові синтезатори не працювали ізольовано. Їм потрібно було спілкуватися з іншими пристроями.
На сцену вийшов MIDI. Musical Instrument Digital Interface (Цифровий інтерфейс музичних інструментів). Введений у 1983 році. У тому ж році, що й DX7. Це протокол. Він пов’язує синтезатори із секвенсорами. Семплерами. Драм-машин. З різним електронним обладнанням.
Він також підключається до цифрових аудіоробочих станцій. Avid Pro Tools. Apple Logic. MIDI – це клей. Він перетворює набір гаджетів на єдиний робочий процес.
Демократизація створення музики
Бар’єри зникли.
Синтезатори дали можливість створювати музику до рук будь-якої людини. Якщо є бажання, можна робити. Технології доступні. Дешеві. Всюди.
Це має дві сторони.
Є чудеса. Нові звуки. Нові стилі. Доступність для справжніх новачків.
Але є й жахи.
«Демократизація музики, з усіма супутніми жахами та чудесами». – Ріша
Ваш сусід із голосом, схожим на розбите скло, може записати пісню. Так само легко, як і вокаліст, який навчався у Джульярдській школі. Розрив у навичках скорочується. Бар’єр для входу практично відсутній.
Ось результат. Більше музики. Найменше фільтрації.
Щоб дізнатися більше про аудіогаджети, перейдіть за посиланнями на наступній сторінці.
