Основы саунд-дизайна или синтез звука на аналоговых синтезаторах

Из чего же состоит аналоговый синтезатор и как в нем зарождается тот или иной звук? Чтобы это понять, заглянем в прошлое, где мирно покоятся предки современных синтезаторов – огромные ламповые шкафы, набитые различными электросхемами. Если приглядеться к ним повнимательнее, можно заметить, что эти инструменты состоят из модулей – такие модули могут выглядеть и как отдельные ящички, и как небольшие ячейки-пластинки, закрепленные внутри общего шкафа. Подобные модули старинных синтезаторов не имели прямой связи друг с другом, поэтому, чтобы синтезатор работал как единое целое, эти модули нужно было соединять специальными проводами.


Современные аналоговые синтезаторы – потомки старинных модульных систем, по своей конструкции не слишком отличаются от прародителей – они все так же состоят из модулей, (которые, правда, теперь уже не нужно соединять специальными проводами), и модули эти выполняют те же самые функции.

Взгляните, например, на панель современных аналоговых синтезаторов Moog Voyager и DSI Mopho Keyboard – вы увидите секции ручек и других контроллеров, выделенные с помощью тонких линий и прямоугольников. Это и есть модули, каждый из которых выполняет свою собственную задачу, ну а общее звучание синтезатора будет зависеть от различных настроек этих модулей и их количества.

Модули аналогового синтезатора.

Теперь давайте разберемся, из каких модулей состоит синтезатор, и для чего нужен каждый из них. Существует 5 основных типов модулей:

• Модули осцилляторов. Осциллятор (oscillator) – это основа основ любого синтезаторного звука, его голос. Здесь, в этом модуле, зарождается звук, и, затем, проходя через все остальные модули инструмента, попадает на аудиовыход инструмента.
• Модуль микшера. Микшер (mixer) обычно один, и он работает как обычный аналоговый микшер, суммируя звуки всех осцилляторов в единый звук.
• Модули фильтров. Такие модули непосредственно влияют на звук, который попадает сюда с осцилляторов. Фильтр (filter) может обрезать или усилить отдельные частотные составляющие звука, изменяя тембр.
• Модуляторы. Эти модули сами не воспроизводят никакого звука и не влияют на него непосредственно. Однако, они могут управлять другими модулями синтезатора, например, осцилляторами или фильтрами, и автоматически изменять их характеристики во времени, что повлияет на звучание инструмента. К модуляторам относятся такие модули, как огибающая (envelope), генератор низкой частоты (LFO), аналоговый секвенсор и другие.
• Модуль усилителя (amp, volume) усиливает звук синтезатора до слышимого уровня. Обычно представлен в виде классической ручки громкости Volume.

Существуют и другие виды модулей, однако основными модулями синтезатора являются именно осциллятор, микшер, фильтр, огибающая, LFO и усилитель. Благодаря различным сочетаниям настроек этих модулей мы сможем получить огромную палитру различных синтезаторных звуков! Теперь рассмотрим подробнее каждый из этих модулей, и объясним, как с ними обращаться.

Осцилляторы.

Начнем с осцилляторов. Эти модули, как уже было сказано, непосредственно генерируют звук. Генерируемый осциллятором звук может быть разным, и зависит от модели и типа синтезатора. Аналоговые синтезаторы обычно оснащены осцилляторами, которые умеют выдавать самые простые формы волны различных геометрических форм – квадрат, треугольник, пилу, синус, шум и т.д.

Кстати, как бы странно это на первый взгляд не звучало, но большинство любимых нами синтезаторных тембров – будь то яркие синтезаторные соло, жирные и плотные басы или густые и обволакивающие атмосферы, рождаются именно из таких простых волноформ – треугольника, синуса, квадрата, пилы и других. Смешивая эти простые «краски» в различных пропорциях, наслаивая, фильтруя и модулируя их, мы получаем живые и интересные синтезаторные пэтчи.

Обычно, каждый из осцилляторов может генерировать только какую-то одну форму волны, поэтому, чем осцилляторов больше – тем насыщеннее будет звук еще на исходной стадии его создания.

Кроме того, осцилляторы можно «раздвигать» относительно друг друга – для этого каждый из них имеет ручку настройки его высоты. Регулируя высоту осцилляторов, мы можем создавать звуковые интервалы, а совсем немного «расстроив» их относительно друг друга – получим мощный жирный звук, подобный звуку, который получается при использовании эффекта «хорус» (chorus). Высота осциллятора обычно управляется регулятором «frequency» или просто «freq».

Также в секции осцилляторов мы можем найти так называемые саб-осцилляторы (sub-oscilator) – это дополнительные осцилляторы, которые усиливают и насыщают басовую составляющую звука.
Кстати, чаще всего мы можем начать модулировать звук, не выходя за пределы секции осцилляторов – для этого, некоторые синтезаторы оснащены дополнительными возможностями осцилляторов – такими как жесткая синхронизация (hard sync), перекрестная (cross mod) или кольцевая (ring mod) модуляция, FM-синтез, и др. Эти способы работы осцилляторов не входят в рамки нашего сегодняшнего урока, поэтому, пока просто пропустим их.

Микшер.

В секции микшера (Mix или Mixer) мы можем активировать (on) или заглушать (off) звучание отдельных осцилляторов (VCO или OSC), а также регулировать их громкость (level – не путать с volume!) и иногда – панораму (Pan). Кстати, иногда шумовой осциллятор может находиться именно здесь. Смешивая звучание осцилляторов в различных пропорциях, мы получаем исходный набросок будущего звука.

Фильтры.

Фильтр – один из важнейших и интереснейших элементов синтезатора, обработка звучания осцилляторов этим модулем может очень сильно повлиять на итоговый звук. Как мы уже говорили, фильтр частично «обрезает» определенную частотную составляющую звука. Что именно фильтр будет отрезать, а что оставлять, во многом зависит от типа фильтра.
Существует 3 наиболее распространенных типа фильтра:

• Низкочастотный фильтр (LP, low pass filter) обрезает высокие частоты, оставляя нетронутыми низкие частоты.
• Высокочастотный фильтр (HP, high pass filter) обрезает низкие частоты, оставляя нетронутыми высокие частоты.
• Полосной фильтр (BP, band pass filter) – обрезает все частоты вокруг указанной области, оставляя только отдельную частотную полосу.

Вообще, чтобы понять, что именно делает со звуком фильтр, проще всего покрутить ручку частоты среза (cutoff или filter frequency). Эта ручка отвечает за ту частоту, на которой и происходит срез.

Например, установив параметр «cutoff» низкочастотного фильтра на 200Гц (10-11 часов циферблата) мы оставим все частоты, что лежат ниже 200Гц и отрежем звук, который находится выше этого значения. С высокочастотным фильтром всё наоборот – в таком положении он отсечет все что ниже 200Гц и оставит нетронутым, что, что находится выше. Полосной фильтр отрежет все, кроме выделенной частоты в 200Гц и небольшого района вокруг этого значения.

Нетрудно догадаться, что фильтр служит для придания звуку определенной формы, геометрии. Например, если мы ходим сделать звук гулким и глубоким, убрав резкость – мы используем низкочастотный фильтр, а если мы хотим отрезать «низ» звука, сделать его колким и сухим – тогда мы должны использовать высокочастотный фильтр. Кстати, поворот ручки фильтра – излюбленный прием электронных музыкантов, особенно часто этот прием используется в техно-музыке.

Большинство фильтров синтезатора оснащено еще одним управляемым параметром – это резонанс фильтра (filter Q или res или resonance). Изменение этого параметра приводит к ощутимому усилению звука на выбранной параметром «cutoff» частоте, вплоть до того, что звук может «засвистеть», заводя отдельные гармоники – так бывает с микрофонами, расположенными напротив динамиков.

Самое эффектное звучание фильтра достигается тогда, когда мы, усилив резонанс, начинаем управлять его частотой – именно так, например, делаются знаменитые «кислотные» техно-секвенции.
В секции фильтра также могут присутствовать и дополнительные возможности: например, фильтр может иметь отдельный регулятор перегруза (overdrive), иметь регуляторы глубины модуляции другими модулями синтезатора, также довольно-таки распространен параметр трекинга фильтра (keyboard tracking), настроив который, мы сможем управлять частотой среза фильтра с помощью клавиатуры синтезатора.

Огибающая.

Огибающая синтезатора (envelope или ENV или EG) – это отдельный модуляционный блок, который может управлять различными параметрами синтезатора, автоматически изменяя их во времени.
Чаще всего, огибающая состоит из 4 частей: атаки (attack), спада (decay), пьедестала (sustain) и послезвучия (release). Огибающую можно представить в виде графика функции, где горизонталь будет временем, а вертикаль – изменением модулируемого параметра. Поворачивая ручки настроек огибающей, мы перемещаем во времени отдельные «узлы» этого графика. Огибающие перезапускаются после каждого нажатия отдельной клавиши синтезатора.

В отдельных синтезаторах огибающие могут быть изначально жестко привязаны к управлению конкретным модулем – например, огибающая фильтра (filter envelope), в других синтезаторах они свободно назначаются. Мы рассмотрим 2 самых распространенных способа использования огибающих – для модуляции фильтра и для модуляции громкости (amplifier envelope или VCA envelope):

• Огибающая фильтра управляет частотой среза фильтра, автоматически «поворачивая» ручку частоты среза на основе настроек огибающей. Звучит эта огибающая весьма эффектно – управляя атакой, мы можем получить, например, «квакающие» звуки. Вообще, правильно настроенная огибающая фильтра формирует плотность и упругость звука – секвенционные и перкусионные звуки, техноидный бас и т.д. можно получить именно с помощью настроек этого модуля.
• Огибающая громкости управляет громкостью звуков. Эта огибающая формирует характер атаки звука, его «штрих». С помощью настроек огибающей громкости мы можем создавать протяжные, отрывистые, короткие «металлические» звуки, можем заставить звук плавно появиться в пространстве и т.д.

Кстати большинство огибающих умеет модулировать звук не только в прямом, но и в перевернутом режиме. Сделать это можно с помощью регулятора «envelope amount» – если данный регулятор имеет отрицательные значения, то огибающая станет как бы зеркально отраженной.