(для журнала Мой Компьютер, 2000 г.)
Вопросы по поводу wavetable,
он же табличный
синтез, или синтез по таблицам волновых форм, относятся к разряду достаточно
редко задаваемых Имеющему Уши. Однако периодически они все-таки задаются. Как
правило, теми, кто уже осознал, что между инструментами с клавиатурой случается
очень большая разница, а то и целых две больших разницы. И даже если мы будем
говорить только о синтезаторах, они тоже между собой различаются.
Клавиша всех времен и народов Moog, а
также около сотни более или менее удачных ее клонов
(три генератора, один фильтр) способны издавать только часть нужных
современному музыканту звуков. То же самое касается и условно похожего на
старый добрый Moog софта, с учетом все-таки заметной на слух разницы между цифрой и
аналогом, а также возникающих в не очень тщательно настроенной системе
задержек. Чем в это плане выгодно отличается табличный синтез, так это
спокойным отношением юзера, а вслед за ним и слушателя, к легким или даже тяжелым
цифровым искажениям. Из всех этих ограничений динамического диапазона и частоты
самплирования можно сделать собственную «фишку».
Ведь так 20-25 лет назад звучала уже тогда обычная
для широкой публики синтезаторная партия. Зайдите на полезный во многих
отношениях www.sonicstate.com
и убедитесь,
что древний Prophet VS до сих пор рулит среди клавишников. Хоть и мало у
кого остался в рабочем состоянии. Для обладателей умеренно толстых выделенок
рекомендуется снятое командой сайта видео про 20 лучших синтезаторов, выбраных
по результатам юзерского голосования. Так вот, 4 из 20 использовали в звуковом
движке именно технику табличного синтеза в различных вариантах.
Конечно, мы можем пользовать MIDI-секвенсор, многоканальную аудиозапись с
наложением, или совсем хитрые приемы нелинейного монтажа. Но если в вещь
просятся две или более синтезаторных партий, желательно разделять их функции в
саунде. Лично для меня wavetable в чистом виде (сокращенно
- WT), или он
же в сочетании с аналоговым синтезом – один из правильных
вариантов выбора. Итак,
Что такое табличный
синтез?
Практически, WT –
это тот же самый волновой файл, только, как правило, очень короткий и мелкий,
оптимизированный под обработку древними или просто низкопроизводительными
процессорами. Типичная таблица волновых форм изначально состояла из 128
отсчетов, каждому из которых присваивалось 8-битное значение. Т.е. конечно
можно ее сделать и длиннее, и разрядности добавить. Но просчитает ли тогда наш
новый (по состоянию на середину 80-х) звуковой процессор игру всеми 10 пальцами
виртуоза в реальном времени; или вытянет только сыграную одним пальцем, и с
большой задержкой?
Дальше
все зависело от жанра музыки и мастерства программера. Далеко не всегда тембры,
сделанные на подобных звуковых движках, звучат по-детски наивно или по
кибер-панковски жестко; достаточно долго подобная техника справедливо считалась
профессиональной и даже стоила больших денег. Разработчики самплеров (просьба различать с WT-синтезаторами!) предусматривали режим зацикливания волновой формы по
произвольно выбраным точкам. Получалось похоже на столь любимые ди-джеями «лупы», только намного
короче.
В
результате получалось: там где пользователь самплера жаловался, что ему мало
двух мегабайт памяти, и для игры вживую хотелось бы апгрейдиться хотя бы до
восьми, то обладатель WT-синтезатора мог быть крайне доволен парой сотен
килобайт. Если, конечно, ему давался или грамотно запрограммированный набор
волновых форм, или полный доступ к редактированию тембра, включая создание
собственных таблиц. И тут мы подбираемся к следующему вопросу –
Как создать
красивую и душевную волновую форму?
Таблица лишена своих собственных соображалок,
ощущалок, воспринималок и прочих конструкций, характерных для гуманоидов. Любую
последовательность значений отсчетов можно крутить по циклу, примерно как
музыкальный автомат можно зарядить либо всяческой гнусной попсой, либо просто
произвольно выбранными звуками в подходящем для него формате. Для автомата это
означает воспроизвести трек 3 после трека 2, ничего личного. И замени мы в
плейлисте безголосого распальцованого уродца на обладателя самого
замечательного голоса, для автомата это все равно будет просто трек 3. Но мы с
вами вроде как музыку играть собрались…
Для начала вспоминаем арифметику. 128 отсчетов при
воспроизведении сампла с частотой 44 кГц звучат примерно 3 милисекунды. Это
слишком коротко, если мы расчитываем на человеческое восприятие; чтобы
слушатель успел оценить красоты волновой формы (там, где они есть ;-) ), лучше
выбирать длину цикла от 20 мс и длиннее. Вдаваться в подробности не будем;
но такая длительность временного
интервала много раз подтверждалась экспериментально. Если мы воспроизведем файл
длительностью пару милисекунд, будет либо слышно щелчок, либо вообще ничего не
слышно. А за 20-50 мс уже можно услышать определенные признаки тембра.
Получить этот короткий цикл можно разными способами.
1) Сесть за комп и ввести
таблицу с клавы. Сначала некоторые так и делали, но тут есть разрыв между моментом,
когда вы вводите данные, и когда слышите результат. А если наша волновая
таблица имеет длину в 1024 отсчета, как в ряде более поздних звуковых движков?
Без устойчивой привычки к программированию такую операцию осилить сложно.
2) Выбрать самый характерный
фрагмент звука записанного в цифру инструмента. Записать вживую, зациклить
фрагмент, и гордо назвать получившийся результат саксофоном или виолончелью.
Те, кто слышал реальный саксофон, в лучшем случае будут смеяться. Хотя, если
использовать наш мелкий самплик аккуратно и по назначению, он тоже может
пригодиться. Я сам иногда так поступаю, хотя намного чаще пользуюсь техникой
номер 4.
3) Способ для более продвинутых
в программировании. Задать волновую форму математически, и фрагмент для
зацикливания тоже получить с помощью вычислений. Есть специальные языки и
программные среды, в которых это делается. Заведите себе Сsound, или изучите
Common LISP. Тогда вы постепенно научитесь генерить таблицу любых
размеров, и любыми способами с ней манипулировать. Не ограничивая себя
междумордием (укр. - міжпиччям), созданным для музыкантов без программерской
подготовки. Однако не сильно увлекайтесь первой стадией процесса. Поскольку
таблицу синтеза в общем случае желательно еще прикрутить к патчу, а патчу
подать на вход команды, соответсвующие вашей, надеюсь, замечательной музыке.
4) Ряд звуковых програм обладает
специальным окном синтеза волновой формы, который можно контролировать на слух
в реальном времени. Это относится к волновым
редакторам и к синтезаторам. Например, у нас есть ряд пресетов,
соответствующих простым математическим функциям. Начиная с синусоиды, пилы и
меандра. На которые либо навешивают обычные эффекты, либо подвергают их
различным манипуляциям, включая произвольное дорисовывание формы мышью. Как
правило, в универсальном волновом редакторе результат выходит точнее, а в окне
синтеза или модуле синтезатора он более предсказуем.
Общее
для каждого из способов. Желательно, чтобы волновая форма имела ровную «склейку» начала и конца
цикла, без щелчков. Проще всего этого добиться, если первое и последнее
значение уровня сигнала равны нулю. А все остальное выбирается опытным путем,
исходя из того, мы собираемся делать с волновой формой дальше.
Каким образом
таблица волновых форм «встраивается» в патч?
Мы уже обращали внимание читателей, что архитектура
синтезатора бывает - фиксированной – когда блоки жестко соединены одним способом,
- полумодульной – когда их можно соединить ограниченым числом
способов, или «алгоритмов»,
- модульной – когда количество
блоков выбирается произвольно, и способов соединения теоретически может быть
сколько угодно много. В случае софта наши фантазии сдерживаются производительностью
системы, а в случае железа – бюджетом и количеством места в студии.
Таблица синтеза может быть уместна во всех трех случаях. Например,
в уже упомянутой классической схеме с тремя генераторами каждый из них
заменяется набором табличных волновых форм. Или к двум обычным аналоговым
генераторам добавляется два цифровых, как в старом Prophet
VS, либо его
относительно новом родственнике Dave Smith Instruments
Evolver. Дейв Смит приходится «папой» и тому, и другому инструменту. Кстати, первым принципиальным
новшеством в Evolver стала именно возможность загружать пользовательские
таблицы синтеза в формате обычной «вавки», а вторым – наличие компьютерного
редактора патчей.
Еще один отчасти совпадающий по идеологии инструмент
– Waldorf Wave/Microwave. В Microwave даже было
аналогичное Prophet VS количество генераторов – два аналоговых и два цифровых, но звучал этот экзотический
зверь совершенно иначе. Инструменты перестали
выпускаться по причине банкротства фирмы, о котором благодарные юзеры до сих
пор весьма сожалеют. Примерно год назад
стало известно, что Waldorf возобновил свою работу, и даже собирается выпустить
серьезно апгрейженую версию своих старых клавиш. Команда разработчиков
возглавляется теми же самыми людьми, поэтому можно надеяться на их успех.
Третий
отдаленно похожий синтезатор, с аналоговыми и цифровыми генераторами собирается
выпустить шведская Clavia. Которая тоже обладает достаточным потенциалом и опытом производства
инструментов. Разве что совсем лишенный любопытства синтезаторщик
не знает серий Nord Lead и Nord Modular.
Совсем
перпендикулярные концепции работы с таблицами синтеза были представлены разработчиками
звукового чипа Commodore-64, а также умеренно известной фирмой Cheetah,
чьи разработки после банкротства частично купил Roland.
УГОЛОК МАНЬЯКА. Еще раз о различиях самограя и синтезатора.
Родственная табличному синтезу технология
применялась и другими производителями инструментов. Начиная с явно учебных
моделей и заканчивая флагманами от GEM, Korg, Roland,
Yamaha. Самое существенное различие заключалось в доступной пользователю глубине редактирования звука. Если «редактирование» сводится к изменению
баланса частот эквалайзером и навешиванию пресетных эффектов, то этот
инструмент не является синтезатором в общепринятом смысле.
Например,
мне доводилось слышать много легенд о том, что можно выкрутить, редактируя
пресеты той или другой рабочей станции. Однако практически получается просто
новое сочетание прошитых слоев звука, и оно достаточно редко звучит интереснее,
чем готовые патчи от разработчиков. Ну разве что в инструмент установлены
модули расширения, являющиеся дополнительным звуковым движком внутри самограя, и обладающие принципиально другой архитектурой.
В последнее время в этих почтенных компаниях тоже
стали вспоминать об успехах старых моделей, расчитанных скорее на живое
исполнение и игру в ансамбле, чем последовательную запись в секвенсор одним
пользователем. Ведь все равно софта, которая бегает в компе, обладает более
серьезными возможностями. Да и 8 октав рояльной клавиатуры нужны далеко не
каждому. Впрочем, насколько новые синтезаторы смогли догнать и перегнать
полузабытые модели 70-х и 80-х – тема для совершенно отдельного разговора.
ВЫХОД ИЗ УГОЛКА МАНЬЯКА
В следующей части наших заметок мы приведем ряд
примеров софты, в которой WT либо взят за основу
звукового движка, либо просто нормально поддерживается. Начнем с бесплатного,
либо свободно раздаваемых демок.
No comments:
Post a Comment