Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Джордан Рудесс выступает с цифровым синтезатором

Цифровой синтезатор является синтезатором , который использует цифровую обработку сигналов методы (DSP) , чтобы сделать музыкальные звуки. В этом отличие от старых аналоговых синтезаторов , которые создают музыку с использованием аналоговой электроники , и сэмплеров , воспроизводящих цифровые записи акустических, электрических или электронных инструментов . Некоторые цифровые синтезаторы имитируют аналоговые синтезаторы; другие включают возможность дискретизации в дополнение к цифровому синтезу.

История [ править ]

Самые ранние эксперименты по цифровому синтезу проводились с компьютерами в рамках академических исследований в области генерации звука. В 1973 году [1] японская компания Yamaha лицензировала алгоритмы частотно-модулирующего синтеза (FM-синтез) у Джона Чоунинга , который экспериментировал с ним в Стэнфордском университете с 1971 года. [2] Инженеры Yamaha начали адаптировать алгоритм Чоунинга для использования в коммерческих целях. цифровой синтезатор, добавляющий такие улучшения, как метод «масштабирования ключа», чтобы избежать искажений, которые обычно возникают в аналоговых системах во время частотной модуляции, хотя прошло несколько лет, прежде чем Yamaha выпустила свои цифровые синтезаторы FM. [3] В 1970-х годах Yamaha получила ряд патентов под прежним названием «Nippon Gakki Seizo Kabushiki Kaisha», развивая ранние работы Чоунинга по технологии FM-синтеза. [4] Yamaha построила первый прототип цифрового синтезатора в 1974 году. [1]

Fairlight CMI серии II (1982), выставлялась на выставке NAMM

К концу 1977 года компания New England Digital (NED) выпустила Synclavier , первый коммерческий синтезатор, использующий чисто цифровую генерацию звука, а также первый в мире коммерческий FM-синтезатор. [5] [6] [7] [8]

Выпущенный в 1979 году, [9] Casio VL-1 был первый низкобюджетный цифровой синтезатор, [10] продается за $ 69,95. [9] Yamaha в конечном итоге коммерциализировала свою технологию FM-синтеза и выпустила первый цифровой синтезатор FM в 1980 году, Yamaha GS-1, но по дорогой розничной цене в 16 000 долларов. [11]

В ранних коммерческих цифровых синтезаторах использовались простые аппаратные цифровые схемы для реализации таких методов, как аддитивный синтез и FM-синтез . Другие методы, такие как синтез волновых таблиц и физическое моделирование , стали возможны только с появлением высокоскоростных микропроцессоров и технологии цифровой обработки сигналов. Двумя другими ранними коммерческими цифровыми синтезаторами были Fairlight CMI , представленный в 1979 году, и New England Digital Synclavier II, представленный в 1979 году как модернизация оригинального Synclavier. [12] Fairlight CMI был первым в мире синтезатором сэмплирования, [13]в то время как Synclavier первоначально использовала технологию FM-синтеза, лицензированную Yamaha, [14] до добавления первого в мире 16-битного потокового сэмплера в реальном времени на жестком диске позже в 1982 году. [15] Fairlight CMI и Synclavier были дорогими системами, продаваемыми в розницу. более чем за 20 000 долларов в начале 1980-х. Стоимость цифровых синтезаторов начала быстро падать в начале 1980-х годов. E-mu Systems представила синтезатор сэмплирования Emulator в 1982 году по розничной цене 7900 долларов. Хотя он не такой гибкий и мощный, как Fairlight CMI или Synclavier, его более низкая стоимость и портативность сделали его популярным.

Yamaha DX7 (1983 г.) ознаменовал рост цифровых синтезаторов.

Представленный в 1983 году, Yamaha DX7 стал революционным цифровым синтезатором, оказавшим большое влияние, как новаторским, так и доступным, что означало упадок аналоговых синтезаторов . [16] В нем использовался FM-синтез, и, хотя он был неспособен к синтезу семплов Fairlight CMI, его цена составляла около 2000 долларов, что делало его доступным для гораздо большего числа музыкантов. [17] DX-7 также был известен своим методом «масштабирования ключа», позволяющим избежать искажений, и узнаваемой яркой тональностью, отчасти благодаря высокой частоте дискретизации 57 кГц. [18] Это стало незаменимым для многих музыкантов 1980-х годов, [19]и стал бы одним из самых продаваемых синтезаторов всех времен. [2]

В 1987 году Roland выпустил свой собственный влиятельный синтезатор того времени, D-50 . Этот популярный синтезатор открыл новые горизонты в доступном сочетании коротких семплов и цифровых осцилляторов, а также нововведение [20] встроенных цифровых эффектов (реверберация, хорус, эквалайзер [21] ). Роланд назвал это синтезом линейной арифметики (ЛА). Этот инструмент отвечает за некоторые из очень узнаваемых предустановленных синтезаторных звуков конца 1980-х, таких как звук Pizzagogo, использованный в « Orinoco Flow » Энии .

Постепенно стало возможным включать высококачественные сэмплы существующих инструментов вместо их синтеза. В 1988 году компания Korg представила последний из чрезвычайно популярного трио цифровых синтезаторов 1980-х годов после DX7 и D50, M1 . Это знаменовало как растущую популяризацию цифрового синтеза на основе семплов, так и появление синтезаторов для рабочих станций . [22] После этого многие популярные современные цифровые синтезаторы были описаны как неполные синтезаторы в самом точном смысле, поскольку они воспроизводят сэмплы, хранящиеся в их памяти. Тем не менее, они по-прежнему включают варианты формирования звуков с помощью огибающих , LFO., фильтры и эффекты, такие как реверберация. Клавиатуры серии Yamaha Motif и Roland Fantom являются типичными примерами этого типа, которые называются «ROMplers»; в то же время они также являются примерами синтезаторов "рабочих станций".

Clavia Nord Lead - популярный виртуальный аналоговый синтезатор.

С добавлением сложных секвенсоров на борту, теперь добавленных к встроенным эффектам и другим функциям, родился синтезатор « рабочая станция ». Они всегда включают в себя многодорожечный секвенсор и часто могут записывать и воспроизводить сэмплы, а в последующие годы - полные аудиодорожки, которые будут использоваться для записи всей песни. Обычно это также ROMplers, воспроизводящие сэмплы, чтобы дать широкий спектр реалистичных инструментов и других звуков, таких как барабаны, струнные инструменты и духовые инструменты, для создания последовательности и составления песен, наряду со звуками популярных клавишных инструментов, таких как электрические пианино и органы.

Поскольку интерес к аналоговым синтезаторам все еще сохранялся , а вычислительная мощность увеличивалась, в 1990-е годы возник другой тип синтезаторов: аналоговый синтезатор или «виртуальный аналоговый» синтезатор. Они используют вычислительную мощность для моделирования традиционных аналоговых сигналов и схем, таких как огибающие и фильтры, с наиболее популярными примерами этого типа инструментов, включая Nord Lead и Access Virus .

По мере того, как стоимость вычислительной мощности и памяти упала, появились новые типы синтезаторов, предлагающие множество новых вариантов синтеза звука. Станция OASYS был одним из таких примеров, упаковки нескольких цифровых синтезаторов в единое целое.

Цифровые синтезаторы теперь можно полностью эмулировать в программном обеспечении (« софтсинт ») и запускать на обычном оборудовании ПК. Такие программные реализации требуют тщательного программирования и быстрого ЦП, чтобы получить такую ​​же задержку отклика, что и их выделенные эквиваленты. Чтобы уменьшить задержку, некоторые производители профессиональных звуковых карт разработали специализированное оборудование цифровой обработки сигналов ([DSP]). Выделенные цифровые синтезаторы обладают преимуществом удобного для работы пользовательского интерфейса (физические элементы управления, такие как кнопки для выбора функций и включения функций, а также ручки для установки переменных параметров). С другой стороны, программные синтезаторы имеют преимущества, обеспечиваемые богатым графическим дисплеем.

Сосредоточившись на ориентированных на производительность клавиатурах и цифровых компьютерных технологиях, производители коммерческих электронных инструментов создали одни из самых первых цифровых синтезаторов для студийного и экспериментального использования с компьютерами, способными обрабатывать встроенные алгоритмы синтеза звука. [23]

Аналоговые и цифровые [ править ]

Основное отличие состоит в том, что цифровой синтезатор использует цифровые процессоры и обычно использует архитектуру прямого цифрового синтеза , тогда как аналоговый синтезатор использует аналоговую схему и контур фазовой автоподстройки частоты . Цифровой синтезатор использует генератор с числовым программным управлением, в то время как аналоговый синтезатор может использовать генератор, управляемый напряжением . Цифровой синтезатор - это, по сути, компьютер с (часто) фортепианной клавиатурой и ЖК-дисплеем в качестве интерфейса. Аналоговый синтезаторсостоит из схем генерации звука и модуляторов. Поскольку компьютерные технологии быстро развиваются, часто можно предложить больше функций в цифровом синтезаторе, чем в аналоговом синтезаторе по заданной цене. Однако обе технологии имеют свои достоинства. Некоторые формы синтеза, такие как, например, семплирование и аддитивный синтез , невозможны в аналоговых синтезаторах, в то время как, с другой стороны, многие музыканты предпочитают аналоговые синтезаторы их цифровым эквивалентам.

Группы, использующие цифровые синтезаторы [ править ]

Новая волна эпохи 1980 - х годов первым принес цифровой синтезатор для общественного уха. Такие группы, как Talking Heads и Duran Duran, использовали звуки, сделанные в цифровом формате, на некоторых из своих самых популярных альбомов. Другие группы, более вдохновленные поп- музыкой, такие как Hall & Oates, начали использовать цифровой синтезатор в своем звучании в 1980-х. Благодаря технологическим прорывам 1990-х годов многие современные синтезаторы используют DSP .

Цифровой синтез [ править ]

Работая более или менее одинаково, каждый цифровой синтезатор похож на компьютер . При постоянной частоте дискретизации цифровой синтез производит поток чисел. Звук из динамиков затем воспроизводится путем преобразования в аналоговую форму. Прямой цифровой синтез - типичная архитектура цифровых синтезаторов. Посредством генерации сигнала, обработки голоса и инструмента поток сигнала создается и контролируется либо средствами MIDI, либо средствами управления на уровне голоса и инструмента. [24]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b "[Глава 2] Тональные FM-генераторы и рассвет домашнего музыкального производства" . 40 лет Yamaha Synth - История . Корпорация Yamaha. 2014 г.
  2. ^ a b Холмс, Том (2008). «Ранняя компьютерная музыка» . Электронная и экспериментальная музыка: технологии, музыка и культура (3-е изд.). Тейлор и Фрэнсис . п. 257. ISBN. 978-0-415-95781-6. Проверено 4 июня 2011 .
  3. ^ Холмс, Том (2008). «Ранняя компьютерная музыка» . Электронная и экспериментальная музыка: технологии, музыка и культура (3-е изд.). Тейлор и Фрэнсис . С. 257–258. ISBN 978-0-415-95781-6. Проверено 4 июня 2011 .
  4. ^ Патент США 4,018,121
  5. ^ https://www.root-sounds.com/products/synclavier/index.shtml
  6. ^ http://www.500sound.com/synclavierhistory.html
  7. ^ https://web.archive.org/web/20091002070017/http://emusician.com/tutorials/electronic_century4/
  8. ^ https://www.mixonline.com/technology/1978-new-england-digital-synclavier-383609/383609
  9. ^ а б Марк Вейл. Синтезатор: подробное руководство по пониманию, программированию, игре и записи совершенного электронного музыкального инструмента . Издательство Оксфордского университета . п. 277.
  10. ^ Alex Igoudin (1997). Влияние MIDI на электроакустическую художественную музыку, Выпуск 102 . Стэнфордский университет . п. 26.
  11. Перейти ↑ Curtis Roads (1996). Учебник по компьютерной музыке . MIT Press . п. 226. ISBN. 0-262-68082-3. Проверено 5 июня 2011 .
  12. ^ http://www.500sound.com/synclavierhistory.html
  13. ^ http://www.anerd.com/fairlight/fairlightstory.htm
  14. ^ "1978 New England Digital Synclavier" . Смешайте . Пентон Медиа. 1 сентября 2006 г.
  15. ^ http://www.500sound.com/synclavierhistory.html
  16. ^ "Ямаха DX7" . synthlearn.com .
  17. ^ Le Heron, Ричард Б .; Харрингтон, Джеймс У. (2005). Новые экономические пространства: новые экономические географии . Издательство Ashgate. п. 41. ISBN 0-7546-4450-2.
  18. ^ Холмс, Том (2008). «Ранняя компьютерная музыка» . Электронная и экспериментальная музыка: технологии, музыка и культура (3-е изд.). Тейлор и Фрэнсис . С. 257–259. ISBN 978-0-415-95781-6. Проверено 4 июня 2011 .
  19. ^ «Три продукта Yamaha, изменившие индустрию, отмечают 20-летие» . Музыкальные промыслы . Февраль 2004. С. 70–74. Архивировано из оригинала на 2008-10-19.
  20. ^ "Synth FX" . Звук на звук . Проверено 9 января 2014 .
  21. ^ Руководство пользователя Roland D-50 (базовое) (PDF) . Roland Corporation. c. 1987. с. 6. Архивировано из оригинального (PDF руководство) по 2013-05-31 . Проверено 1 сентября 2014 . ... D-50 состоит из четырех отдельных секций: / 1. Цифровой синтезатор / 2. Цифровой эквалайзер / 3. Секция цифрового хоруса / и 4. Секция цифровой реверберации.
  22. ^ "Корг M1" . Звук на звук . Архивировано из оригинала на 2013-10-20 . Проверено 9 января 2014 .
  23. ^ «Электронные инструменты» . Encyclopdia Britannica .
  24. ^ «Цифровой синтез» . Студия электронной музыки UCSC .

Внешние ссылки [ править ]

  • Vintage Synth Explorer , отличный ресурс по винтажным аналоговым и цифровым аппаратным синтезаторам.
  • Psycle , бесплатно загружаемый модульный программный синтезатор и секвенсор / трекер (с открытым исходным кодом и совершенно бесплатно)
  • Buzz , бесплатно загружаемый модульный программный синтезатор (бесплатный, но проприетарный)