Kiedy wyobrażasz sobie syntezator, twój umysł prawdopodobnie wędruje pomiędzy fantomowymi 8-bitowymi ścieżkami dźwiękowymi z gier wideo lub niesamowicie chwytliwymi refrenami popu z lat 80. Możesz sobie wyobrazić bujną cyfrową orkiestrę wydobywającą się z klawiatury lub plątaninę kabli i pokręteł na konsoli studyjnej. Niektórzy z Was wyobrażają sobie wtyczkę programową, którą konfiguruje się za pomocą klawiatury komputera.
Niezależnie od obrazu, wpływ syntezatorów na przestrzeni ostatnich prawie 50 lat jest znacznie głębszy, niż większość ludzi zdaje sobie sprawę. Maszyny te są wplecione w materię wszystkiego, co słyszymy: muzyki pop, hip-hopu, ścieżek dźwiękowych filmów i rock and rolla. Jednak dr Tom Rhea, profesor produkcji i projektowania elektroniki w Berklee College of Music, wskazuje na coś bardziej znaczącego. Syntezatory zmieniły sposób tworzenia muzyki, oddzielając formę od funkcji. Instrumenty akustyczne podlegają ograniczeniom praw fizyki. Nie da się łatwo przestawić gitary czy klarnetu, aby brzmiało zupełnie inaczej. „W przypadku instrumentów elektronicznych — mianowicie syntezatorów — wszystko idzie na marne” – mówi Ria.
Ta swoboda sprawia, że jedno urządzenie może produkować zarówno znane brzmienia, jak i zupełnie obce. Może imitować flet, wytwarzać dźwięk przypływu oceanu lub generować broń marsjańską. Może nawet wymyślać głosy, które nigdy nie istniały.
Panuje tutaj powszechne błędne przekonanie. Słowo „syntezator” nie oznacza, że dźwięki są fałszywe lub sztuczne. Odnosi się do syntezy. To proces łączenia podstawowych właściwości dźwięku w celu stworzenia nowej całości. Kolejny mit do rozwiania: to nie są magiczne pudełka. To nie są urządzenia voodoo, które piszą dla ciebie piosenki. Są to narzędzia wymagające wkładu człowieka.
Jak więc syntezator manipuluje dźwiękiem? Aby to zrozumieć, musimy przyjrzeć się elementom składowym dźwięku.
Nuty z fizyki
Dźwięk to zasadniczo energia przekazywana do ucha poprzez zmiany ciśnienia powietrza. Ludzie słyszą częstotliwości w zakresie od 20 do 20 000 herców. Każdy dźwięk postrzegamy poprzez jego wysokość, barwę i głośność.
Nawet jeśli dwa instrumenty grają tę samą nutę, ich mierzalne cechy są różne. Przyjrzyjmy się tym głównym komponentom:
- Częstotliwość : Liczba powtórzeń fali w ciągu jednej sekundy.
- Amplituda : Objętość lub zmiana ciśnienia powietrza.
- Długość fali : Fizyczna odległość pomiędzy cyklami fali dźwiękowej.
- Okres : Czas potrzebny fali dźwiękowej na wykonanie jednego pełnego cyklu.
Dźwięki zawierają także harmoniczne. Są to warstwy częstotliwości, które mieszają się, tworząc złożony głos. Wreszcie jest żywotność dźwięku. Sposób, w jaki się zmienia od chwili uderzenia do chwili zaniku. Nazywa się to ADSR : atak, rozpad, podtrzymanie, uwolnienie.
„W przypadku instrumentów elektronicznych — mianowicie syntezatorów — wszystko idzie na marne” – mówi dr Tom Rea.
Synteza subtraktywna i addytywna
Większość ludzi po raz pierwszy zetknęła się z syntezą subtraktywną. Jest to jedna z najpopularniejszych metod generowania tonów. Zaczynasz od surowej fali. Ten początkowy dźwięk zawiera wszystkie cechy wymienione powyżej. Następnie usuwasz pewne elementy. Wyciszasz pewne częstotliwości lub podkreślasz inne.
Rezultatem jest zupełnie inny ton. Sygnał wyjściowy może przypominać trąbkę, werbel lub atmosferyczny dźwięk sybilizujący. Może to być prawie wszystko. Jednakże, jeśli nie użyjesz samplera do nagrywania i przetwarzania dźwięków akustycznych, zsyntetyzowana wersja nigdy nie będzie dokładną kopią prawdziwego instrumentu. To jest przybliżenie, a nie klon.
Po drugiej stronie spektrum znajduje się synteza addytywna. Ta metoda działa w drugą stronę. Zamiast usuwać części, nakładaj tony na siebie. Dodając komponenty, tworzysz bardziej złożony dźwięk.
Pod maską syntezatora
Wiedza o tym, jak manipuluje się dźwiękiem, to tylko połowa historii. Aby naprawdę zrozumieć te maszyny, musimy przyjrzeć się komponentom sprzętu i oprogramowania, które umożliwiają tę manipulację.
Jakie są główne elementy syntezatora?
Syntezatory mają znajomą klawiaturę przypominającą fortepian. Ale przyjrzyj się uważnie pozostałej części obudowy, a zobaczysz chaos pokręteł, pokręteł i przełączników. Wygląda na to, że instrument należy do garażu, a nie sali koncertowej. Jednakże maszyna zawiera te same dwa podstawowe elementy, co każdy instrument akustyczny: oscylator i rezonator.
Weźmy skrzypce. Struny i smyczek są generatorem. Drewniany korpus jest rezonatorem. W syntezatorze role się odwracają. Oscylator jest generatorem. Filtr jest rezonatorem.
Spójrzmy na klasyczny syntezator analogowy. Wersje cyfrowe to zupełnie inne urządzenia. Porozmawiamy o nich później. Syntezatory analogowe generują dźwięk poprzez manipulację napięciem elektrycznym. To czysta fizyka i inżynieria.
Obwód sygnałowy: napięcie, filtr i wzmacniacz
Oscylator generuje te napięcia. Tworzy trwały ton o określonej częstotliwości. Definiuje to podstawowy kształt fali. Następnie sygnał przemieszcza się dalej wzdłuż obwodu.
Sterujesz oscylatorem. Klawisze fortepianu działają. Koło zamachowe się kręci. Możesz też dostosować inne elementy interfejsu. Celem jest nadanie surowego tonu.
Następnie sygnał trafia do filtru. W tym miejscu za pomocą pokręteł wycina się dźwięk. Eliminujesz niektóre częstotliwości. Podkreślasz innych. To jak modelowanie z gliny. Filtr określa barwę dźwięku.
Z filtra sygnał trafia do wzmacniacza. Ta część reguluje głośność. Ale to nie tylko prosty włącznik/wyłącznik. Wzmacniacz zawiera kontrolę obwiedni. Kształtują głośność przez cały czas życia nuty. Atak. Osłabienie. Podtrzymywać. Uwolnienie. Obwiednia określa, w jaki sposób dźwięk „oddycha”.
Modułowe szaleństwo
W syntezatorach analogowych funkcje te są zorganizowane w moduły. Każdy moduł ma wyspecjalizowany cel. Poziom. Tembr. Tom.
Pierwsze moduły zamykane były w oddzielnych obudowach. Każda jednostka stworzyła lub przetworzyła określony sygnał. Muzycy połączyli je za pomocą kabli krosowych. To modułowe podejście pozwoliło na nakładanie warstw dźwięków i złożone przetwarzanie. Możesz przekształcić dźwięk w coś zupełnie nowego. Była to łamigłówka zbudowana z elektryczności.
Historia syntezy
Kiedy wynaleziono pierwszy syntezator? Odpowiedź zależy od tego, kogo zapytasz.
Niektórzy wskazują na telharmonium. Wynaleziony pod koniec lat 90-tych XIX wieku. Albo na Thereminie. Powstał w 1919 roku. Są to instrumenty elektroniczne. Ale Rea, historyk tego obszaru, nie zgadza się z tym. Te wczesne urządzenia nie zapewniały pełnej kontroli nad elementami dźwięku. Brakowało im podstawowej architektury syntezy.
Pierwszy prawdziwy syntezator był syntezatorem hybrydowym. Połączył klawisze fortepianu z technologią elektroniczną. Został wynaleziony we Francji w 1929 roku przez Armanda Givleta i Edouarda Coupeau. Użył czytnika taśmy papierowej. Manipulował obwodami elektronicznymi. Potrafił stworzyć czterogłosową orkiestrę.
Samo słowo „syntezator” weszło do leksykonu później. Syntezator muzyki elektronicznej RCA Mark I został wydany w 1956 roku. Używał kamertonów. Czytał informacje zapisane na papierowych taśmach. Przez głośniki puszczał muzykę.
Robert Moog i epoka nowożytna
Robert Moog jest powszechnie uważany za ojca współczesnego syntezatora. Był amerykańskim inżynierem elektrykiem. W wolnym czasie budował Thereminy. Na początku lat 60. zaprzyjaźnił się z muzykiem Herbertem Deutschem. Ta przyjaźń zrodziła współpracę.
Moog postanowił wynaleźć pierwszy dostępny na rynku syntezator. W rezultacie powstały modułowe systemy serii 900. Wypuszczone na rynek w 1964 roku jednostki te górowały jak komputery typu mainframe. Sieć kabli „połączyła” (połączyła) moduły ze sobą. System może sekwencjonować dźwięki lub odtwarzać je w czasie rzeczywistym. To było trudne. To było potężne.
Spowodowało to również reakcje polarne. Wczesny marketing Mooga nie przekonał establishmentu muzycznego. „Jako sprzedawca wchodziłem do sklepów płytowych i po prostu mnie wyrzucano” – wspomina Rea. „Powiedziano mi, że [syntezator] nie będzie instrumentem muzycznym”.
Potem wyszedł Switched-On Bach. Nagrodzony Grammy album Wendy Carlos Alm został wydany w 1968 roku. Zademonstrował szerszemu gronu odbiorców muzyczne możliwości syntezatorów. Nagle urządzenia generujące dźwięki stały się narzędziami.
Zespoły takie jak Parliament-Funkadelic, Mahavishnu Orchestra i Emerson, Lake & Palmer przyjęły tę technologię. Jednak punktem zwrotnym był Minimoog. Połączył duże elementy modułowe w jedno przenośne urządzenie. Było taniej. Podczas produkcji oddał w ręce wykonawców 13 000 syntezatorów.
Muzycy nadal czczą Mooga. Coroczny Moogfest w Asheville w Karolinie Północnej podtrzymuje jego dziedzictwo przy życiu. Nawet gdy technologia cyfrowa opanowała rynek, dźwięk analogowy pozostał ikoną.
Inni pionierzy
Moog nie był jedynym graczem na rynku. Don Buchla i Alan R. Perlman byli także pionierami nowoczesnego syntezatora.
Syntezatory Buhla z serii 100 pojawiły się mniej więcej w tym samym czasie, co pierwsze zestawy Moog. Zamiast klawiszy fortepianu używali czułych na nacisk tabliczek dotykowych. Interfejs ten przypadł do gustu awangardowym muzykom i pracownikom naukowym. Oferował inny rodzaj kontroli.
Perlman ARP2500 i 2600 pojawiły się na początku lat 70-tych. Przypominały mniejsze syntezatory modułowe. Aktywnie z nich korzystały zespoły rockowe.
Pomimo swoich innowacji ani Buchla, ani Perlman nie osiągnęli popularności instrumentów Mooga. Projekty Mooga stały się standardem. Zdefiniowali epokę.
Przechodzimy na technologię cyfrową
Era analogowa dominowała przez dziesięciolecia. Ale technologia ewoluowała. Syntezatory cyfrowe zaczęły zastępować swoje analogowe odpowiedniki. Dlaczego? Powody są techniczne. I ekonomicznie. I zmienili wszystko w sposobie, w jaki tworzymy dźwięk.
To nie był przypadek. Technologia cyfrowa zawładnęła rynkiem dzięki gospodarce.
Richa mówi wprost: narzędzia cyfrowe są tańsze w produkcji. Sprzedawane są taniej. Przeciętny muzyk występujący na balu hotelowym w latach 80. nie byłby w stanie wydać 15 000 dolarów na syntezator. Po prostu nie miał takich pieniędzy.
Sprzęt analogowy jest drogi. Sprzęt cyfrowy jest skalowalny. O to właśnie chodzi. Nie w wyższości dźwięku. Stabilność strojenia jest rzeczywiście lepsza w syntezatorach cyfrowych. Rynek wybrał jednak tańszą opcję.
Płytki drukowane opowiadają inną historię niż pokrętła sterujące. Syntezatory analogowe opierają się na napięciu. Syntezatory cyfrowe opierają się na kodzie. Procesory i algorytmy interpretują ciągi binarne. Linie te zamieniają się w fale dźwiękowe. To matematyka robi hałas.
Nie zostało wynalezione w próżni. Badania rozpoczęły się w 1957 roku. Max Matthews z Bell Labs napisał „Music I”, pierwszy program komputerowy do odtwarzania muzyki. Przejście od tego do sprzętu komercyjnego zajęło dziesięciolecia.
Jak cyfrowe syntezatory zmieniły produkcję muzyczną
Pierwsza fala nastąpiła w latach 80. Yamaha DX7 pojawiła się w 1983 roku. Stała się jednym z pierwszych bestsellerów. Zmienił wszystko.
Producenci potrzebowali dźwięku. Dla hip-hopu. Muzyka popowa. Głaz. Muzyka elektroniczna. Syntezatory cyfrowe stały się niezastąpione. Kompozytorzy wykorzystują je także do pisania ścieżek dźwiękowych do filmów. Czasami jest to po prostu szkic dźwiękowy, który później uzupełniany jest żywymi instrumentami. Czasami jest to cała paleta dźwięków stworzona w całości w kodzie.
Formularze się rozwinęły. Wczesne urządzenia rozszerzające podłączone do komputerów stacjonarnych. Następnie pojawiły się produkty programowe. Większość pracy wykonywali przy użyciu sprzętu komputerowego.
Potem pojawiły się wirtualne syntezatory analogowe. Jest to koncepcja hybrydowa. Interfejs wygląda jak analogowy. Uchwyty. Codziennie. Klawiatura fizyczna. Ale co jest pod spodem? Technologia cyfrowa rządzi wszystkim. Imituje wygląd. Wykorzystuje przetwarzanie cyfrowe.
Rola MIDI we współczesnych procesach audio
Syntezatory cyfrowe nie działały w izolacji. Musieli komunikować się z innymi urządzeniami.
Na scenę wkroczyło MIDI. Interfejs cyfrowy instrumentu muzycznego. Wprowadzony w 1983. W tym samym roku co DX7. Taki jest protokół. Łączy syntezatory z sekwencerami. Próbniki. Automaty perkusyjne. Z szeroką gamą sprzętu elektronicznego.
Można go także podłączyć do cyfrowych stacji roboczych audio. Narzędzia Avid Pro. Logika Apple’a. MIDI to klej. Zamienia zestaw gadżetów w pojedynczy przepływ pracy.
Demokratyzacja tworzenia muzyki
Bariery zniknęły.
Syntezatory umożliwiły każdemu tworzenie muzyki. Jeśli masz chęć, możesz tworzyć. Technologie są dostępne. Tani. Wszędzie.
Są dwie strony tej sytuacji.
Są cuda. Nowe dźwięki. Nowe style. Dostępność dla prawdziwych początkujących.
Ale są też horrory.
„Demokratyzacja muzyki ze wszystkimi towarzyszącymi jej okropnościami i cudami”. — Risza
Twój sąsiad o głosie przypominającym potłuczone szkło może nagrać piosenkę. Równie łatwo, jak wokalista wyszkolony w Juilliard. Luka w umiejętnościach się zamyka. Praktycznie nie ma bariery wejścia.
Oto wynik. Więcej muzyki. Mniej filtrowania.
Aby dowiedzieć się więcej o gadżetach audio, skorzystaj z łączy znajdujących się na następnej stronie.
