Когда вы представляете себе синтезатор, ваш разум, вероятно, блуждает между фантомными 8-битными саундтреками видеоигр или невероятно цепкими поп-припевами 1980-х годов. Вы можете вообразить пышный цифровой оркестр, вырывающийся из клавиатуры, или клубок кабелей и ручек на студийном пульте. Некоторые из вас представляют себе программный плагин, который настраивают с помощью клавиатуры компьютера.
Какой бы образ ни возник, влияние синтезатора за последние почти 50 лет гораздо глубже, чем осознает большинство людей. Эти машины вплетены в саму ткань всего, что мы слышим: поп-музыки, хип-хопа, киносаундтреков и рок-н-ролла. Но доктор Том Риа, профессор электронного производства и дизайна в Колледже музыки Беркли, указывает на нечто более значимое. Синтезаторы изменили то, как создается музыка, отделив форму от функции. Акустические инструменты ограничены законами физики. Вы не можете легко перестроить гитару или кларнет так, чтобы они звучали совершенно иначе. «В случае электронных инструментов — а именно синтезатора — все это идет насмарку», — отмечает Риа.
Эта свобода означает, что одно устройство может производить как знакомые тона, так и совершенно чуждые. Оно может имитировать флейту, создавать звук океанского прилива или генерировать лучевое оружие марсианина. Оно даже может изобретать голоса, которых никогда не существовало.
Здесь существует распространенное заблуждение. Слово «синтезатор» не означает, что звуки являются фальшивыми или искусственными. Оно относится к синтезу. Это процесс объединения фундаментальных свойств звука для создания нового целого. Еще один миф, от которого следует отказаться: это не волшебные коробки. Это не устройства вуду, которые пишут песни за вас. Это инструменты, требующие человеческого ввода.
Итак, как синтезатор манипулирует звуком? Чтобы понять это, нам нужно рассмотреть строительные блоки аудио.
Физика ноты
Звук — это, по сути, энергия, передающаяся через изменения давления воздуха к вашему уху. Люди слышат частоты в диапазоне от 20 до 20 000 герц. Мы воспринимаем каждый звук по его высоте, тембру и громкости.
Даже если два инструмента играют одну и ту же ноту, их измеримые характеристики различаются. Рассмотрим эти основные компоненты:
- Частота : Количество повторений волны за одну секунду.
- Амплитуда : Громкость или изменение давления воздуха.
- Длина волны : Физическое расстояние между циклами звуковой волны.
- Период : Время, необходимое звуковой волне для завершения одного полного цикла.
Звуки также содержат гармоники. Это слои частот, которые смешиваются, создавая сложный голос. Наконец, есть продолжительность жизни звука. То, как он меняется с момента удара до момента затухания. Это известно как ADSR : Attack (атака), Decay (затухание), Sustain (поддержание), Release (выпуск).
«В случае электронных инструментов — а именно синтезатора — все это идет насмарку», — говорит доктор Том Риа.
Вычитательный и аддитивный синтез
Большинство людей впервые сталкиваются с вычитательным синтезом. Это один из самых распространенных методов генерации тонов. Вы начинаете с сырой волны. Этот начальный звук содержит все упомянутые выше характеристики. Затем вы убираете определенные элементы. Вы заглушаете определенные частоты или подчеркиваете другие.
В результате получается совершенно другой тон. Выходной сигнал может напоминать трубу, малый барабан или атмосферный шипящий звук. Он может быть практически любым. Однако, если вы не используете сэмплер для записи и обработки акустических звуков, синтезированная версия никогда не будет точной копией инструмента из реального мира. Это приближение, а не клон.
На другой стороне спектра находится аддитивный синтез. Этот метод работает наоборот. Вместо удаления частей вы накладываете тона друг на друга. Вы создаете более сложный звук, добавляя компоненты вместе.
Под капотом синтезатора
Знание того, как манипулируют звуком, — это только половина истории. Чтобы по-настоящему понять эти машины, нам нужно взглянуть на аппаратные и программные компоненты, которые делают эту манипуляцию возможной.
Каковы основные компоненты синтезатора?
Синтезаторы имеют знакомую пианино-подобную клавиатуру. Но если присмотреться к остальной части корпуса, вы увидите хаос из ручек, регуляторов и переключателей. Это выглядит так, будто инструмент принадлежит гаражу, а не концертному залу. Тем не менее, машина содержит те же два основных компонента, что и любой акустический инструмент: генератор и резонатор.
Возьмем скрипку. Струны и смычок — это генератор. Деревянный корпус — резонатор. В синтезаторе роли меняются. Осциллятор — это генератор. Фильтр — резонатор.
Давайте разберем классический аналоговый синтезатор. Цифровые версии — это совсем другие устройства. Мы поговорим о них позже. Аналоговые синтезаторы генерируют звук, манипулируя электрическим напряжением. Это чистая физика, встречающаяся с инженерией.
Цепь сигнала: напряжение, фильтр и усилитель
Осциллятор формирует эти напряжения. Он создает устойчивый тон с определенной частотой. Это определяет базовую форму волны. Затем сигнал перемещается дальше по цепи.
Вы управляете осциллятором. Работают клавиши пианино. Крутится колесо питча (pitch wheel). Или вы настраиваете другие элементы интерфейса. Цель состоит в том, чтобы задать сырой тон.
Далее сигнал попадает на фильтр. Здесь вы используете ручки, чтобы вырезать звук. Вы устраняете одни частоты. Вы подчеркиваете другие. Это похоже на лепку из глины. Фильтр определяет тембральную окраску звука.
От фильтра сигнал перемещается к усилителю. Эта часть контролирует громкость. Но это не просто простой выключатель «вкл/выкл». Усилитель включает в себя контроли огибающей. Они формируют громкость на протяжении жизни ноты. Атака. Затухание. Сустейн. Релиз. Огибающая определяет, как звук «дышит».
Модульное безумие
В аналоговых синтезаторах эти функции организованы в модули. Каждый модуль имеет специализированную цель. Высота тона. Тембр. Громкость.
Самые ранние модули были заключены в отдельные корпуса. Каждая единица создавала или обрабатывала определенный сигнал. Музыканты подключали их с помощью патч-кабелей. Этот модульный подход позволял наслаивать звуки и выполнять сложную обработку. Вы могли преобразовать звук во что-то совершенно новое. Это была головоломка из электричества.
История синтеза
Когда был изобретен первый синтезатор? Ответ зависит от того, кого вы спросите.
Некоторые указывают на телармониум. Изобретенный в конце 1890-х годов. Или на терменвокс. Созданный в 1919 году. Это электронные инструменты. Но Ри, историк этой области, не согласна. Эти ранние устройства не предоставляли полного контроля над элементами звука. Им не хватало фундаментальной архитектуры синтеза.
Первый настоящий синтезатор был гибридным. Он объединял клавиши пианино с электронными технологиями. Он был изобретен во Франции в 1929 году Арманом Живле и Эдуаром Купо. Он использовал устройство чтения бумажной ленты. Он манипулировал электронными цепями. Он мог создавать оркестр из четырех голосов.
Само слово «синтезатор» вошло в лексикон позже. Синтезатор RCA Electronic Music Synthesizer Mark I был выпущен в 1956 году. Он использовал камертоны. Он считывал информацию, пробитую на бумажных лентах. Он воспроизводил музыку через громкоговорители.
Роберт Моог и современная эра
Роберт Моог широко считается отцом современного синтезатора. Он был американским инженером-электриком. Он строил терменвоксы в свободное время. В начале 1960-х годов он подружился с музыкантом Гербертом Дойчем. Эта дружба породила сотрудничество.
Моог поставил перед собой цель изобрести первый коммерчески доступный синтезатор. Результатом стали модульные системы серии 900. Выпущенные в 1964 году, эти установки возвышались, как мейнфреймы. Паутина кабелей «патчила» (соединяла) модули вместе. Система могла секвенсировать звуки или играть в реальном времени. Это было сложно. Это было мощно.
Это также вызывало полярные реакции. Ранний маркетинг Моога не смог убедить музыкальное истеблишмент. «Как продавец, я заходил в музыкальные магазины, где меня практически выгоняли», — вспоминает Ри. «Мне говорили, что [синтезатор] не будет музыкальным инструментом».
Затем вышел Switched-On Bach. Альм Венди Карлос, получивший премию «Грэмми», вышел в 1968 году. Он продемонстрировал музыкальные возможности синтезаторов более широкой аудитории. Внезапно шумогенераторы стали инструментами.
Такие группы, как Parliament-Funkadelic, Mahavishnu Orchestra и Emerson, Lake & Palmer, приняли эту технологию. Однако поворотным моментом стал Minimoog. Он консолидировал крупные модульные элементы в одном портативном устройстве. Он был дешевле. Он поставил 13 000 синтезаторов в руки выступающих музыкантов за время своего производства.
Музыканты до сих пор чтят Моог. Ежегодный фестиваль Moogfest в Ашвилле, штат Северная Каролина, сохраняет его наследие живым. Даже по мере того как цифровые технологии захватили рынок, аналоговый звук оставался иконическим.
Другие пионеры
Моог не был единственным игроком на рынке. Дон Бухла и Алан Р. Перлман также были пионерами современного синтезатора.
Синтезаторы серии 100 Бухлы появились примерно в то же время, что и первые установки Моога. Они использовали сенсорные пластины с чувствительностью к давлению вместо клавиш пианино. Этот интерфейс понравился авангардным музыкантам и академическим кругам. Он предлагал другой вид контроля.
ARP2500 и 2600 Перлмана появились в начале 1970-х годов. Они напоминали уменьшенные модульные синтезаторы. Рок-группы активно использовали их.
Несмотря на их инновации, ни Бухла, ни Перлман не достигли популярности инструментов Моога. Конструкции Моога стали стандартом. Они определили эпоху.
Переход в цифру
Аналоговая эра доминировала на протяжении десятилетий. Но технологии развивались. Цифровые синтезаторы начали заменять свои аналоговые аналоги. Почему? Причины технически обусловлены. И экономически. И они изменили все в том, как мы создаем звук.
Это не было случайностью. Цифровые технологии захватили рынок благодаря экономике.
Риша выражается прямо: цифровые инструменты обходятся дешевле в производстве. Они продаются дешевле. Средний музыкант, выступавший в гостиничном бале в 80-х годах, не мог потратить 15 000 долларов на синтезатор. У него просто не было таких денег.
Аналоговое оборудование дорогое. Цифровое оборудование масштабируемо. Вот в чём настоящая суть. Не в превосходстве звука. Стабильность строя в цифровых синтезаторах действительно лучше. Но рынок выбрал более дешёвый вариант.
Печатные платы рассказывают другую историю, чем ручки управления. Аналоговые синтезаторы полагаются на напряжение. Цифровые синтезаторы полагаются на код. Процессоры и алгоритмы интерпретируют бинарные строки. Эти строки превращаются в звуковые волны. Это математика, создающая шум.
Это не было изобретено в вакууме. Исследования начались в 1957 году. Макс Мэтьюс из Bell Labs написал Music I — первую компьютерную программу для воспроизведения музыки. Потребовались десятилетия, чтобы перейти от этого к коммерческому оборудованию.
Как цифровые синтезаторы изменили музыкальное производство
Первая волна пришлась на 1980-е годы. Yamaha DX7 появился в 1983 году. Он стал одним из первых бестселлеров. Он изменил всё.
Продюсерам требовался звук. Для хип-хопа. Поп-музыки. Рока. Электронной музыки. Цифровые синтезаторы стали незаменимыми. Композиторы также используют их для написания саундтреков к фильмам. Иногда это лишь звуковой набросок, который позже дополняется живыми инструментами. Иногда это целая звуковая палитра, полностью созданная с помощью кода.
Формы расширились. Ранние устройства расширения подключались к настольным компьютерам. Затем появились программные продукты. Они опирались на аппаратное обеспечение компьютера, чтобы выполнять основную работу.
Затем появились виртуальные аналоговые синтезаторы. Это гибридная концепция. Интерфейс выглядит как аналоговый. Ручки. Дайлы. Физическая клавиатура. Но что underneath? Цифровые технологии управляют всем. Он имитирует внешний вид. Он использует цифровую обработку.
Роль MIDI в современных аудиорабочих процессах
Цифровые синтезаторы не работали изолированно. Им нужно было общаться с другими устройствами.
На сцену вышел MIDI. Musical Instrument Digital Interface (Цифровой интерфейс музыкальных инструментов). Введён в 1983 году. В том же году, что и DX7. Это протокол. Он связывает синтезаторы с секвенсорами. Сэмплерами. Драм-машинами. С самым разным электронным оборудованием.
Он также подключается к цифровым аудиорабочим станциям. Avid Pro Tools. Apple Logic. MIDI — это клей. Он превращает набор гаджетов в единый рабочий процесс.
Демократизация создания музыки
Барьеры исчезли.
Синтезаторы дали возможность создавать музыку в руки любого человека. Если есть желание, можно творить. Технологии доступны. Дешевы. Повсюду.
У этого есть две стороны.
Есть чудеса. Новые звуки. Новые стили. Доступность для настоящих новичков.
Но есть и ужасы.
«Демократизация музыки, со всеми сопутствующими ужасами и чудесами». — Риша
Ваш сосед с голосом, похожим на разбитое стекло, может записать песню. Так же легко, как и вокалист, обучавшийся в Джульярдской школе. Разрыв в навыках сокращается. Барьер для входа практически отсутствует.
Вот итог. Больше музыки. Меньше фильтрации.
Чтобы узнать больше об аудиогаджетах, перейдите по ссылкам на следующей странице.
