Как выбрать синтезатор

01.05.2010

Музыкальный синтезатор или электромузыкальный инструмент (ЭМИ), как он именовался в советское время, или «клавиши» - среди музыкантов – одно из важнейших изобретений человечества.

Первые синтезаторы были чисто аналоговыми устройствами. Вот почему у многих слово «синтезатор» ассоциируется с «космическими» звуками, которых не бывает в природе. Благодаря синтезу уникальных звуков возникли новые стили и направления современной музыки. Следующим этапом эволюции было создание цифровых синтезаторов, которые с большим успехом имитировали звучание реальных музыкальных инструментов. Это предоставило музыкантам, владеющим только одним инструментом, возможность записывать все необходимые в аранжировке партии. Именно поэтому роль синтезатора в звукозаписывающей студии трудно переоценить — не так много «настольных музыкантов» является мульти инструменталистами. Естественно, существуют очень простые и очень «навороченные» синтезаторы. Степень сложности инструмента можно определить рядом параметров. 

Метод синтеза звука.

Он определяет, каким образом синтезатор создает звук, и от него зависит характер звучания синтезатора в целом. Перечислим методы синтеза звука:
Аналоговые методы синтеза (аддитивный и субтрактивный). Применяются главным образом в аналоговых синтезаторах. Суть аддитивного метода: элементарные звуковые волны (синусоидальные, треугольные, пилообразные и т. д.), порождаемые генераторами, складываются для получения одной, богатой гармониками, звуковой волны. При субтрактивном синтезе все наоборот: гармонически насыщенный звук пропускается через серию фильтров, которые "убирают" одни частоты и выделяют другие. Аналоговые методы синтеза очень хороши для создания чисто "синтетических" звуков.

FM-синтез (метод частотной модуляции). Использует частотную модуляцию для получения сложной звуковой волны из комбинации двух или более простых. В начале 80-х этот метод был чрезвычайно популярен благодаря мировому бестселлеру - синтезатору Yamaha DX-7. FM-синтез прекрасно показывает себя при создании "колокольчикообразных" звуков: ксилофон, электропиано и т. п. Неплохо также получаются и "синтетические" тембры. Звуковая плата SoundBlaster фирмы Creative Labs и все, совместимые с ней, обязательно снабжены синтезатором OPL3 фирмы Yamaha, базирующемся именно на этом методе синтеза.

"Волновой" синтез. Этим термином (сокращенный перевод англ. Wavetable Synthesis - синтез по методу "волновой таблицы") пользуются, как правило, компьютерщики, музыканты чаще употребляют другой термин - Sample Playback (воспроизведение сэмплов). Идея метода очень проста: в памяти синтезатора хранятся (в цифровой форме) фрагменты записи звуков реальных инструментов (сэмплы). В ответ на нажатие клавиши синтезатор проигрывает сэмпл. Изменение высоты тона достигается увеличением или уменьшением скорости проигрывания (подобно тому, как повышается высота звука при увеличении скорости прокрутки магнитофонной ленты). Звук, получаемый таким методом, зачастую трудно отличить от натурального звучания инструмента. Ничего удивительного в этом нет - вы действительно слышите запись звука реального инструмента. Этот метод является сегодня наиболее распространенным, на нем основано подавляющее большинство выпускаемых сегодня цифровых синтезаторов (в том числе и встроенных в звуковые платы).

Физическое моделирование. Это совершенно новый метод синтеза, который только-только покинул стены лабораторий и исследовательских центров. Его появление стало возможным благодаря созданию новых высокопроизводительных микропроцессоров. При использовании физического моделирования для каждого инструмента разрабатывается математическая модель, с помощью которой имитируются процессы, происходящие в музыкальном инструменте в момент возникновения звука. В связи с тем, что построение таких моделей представляет собой нетривиальную задачу, а для генерации звука необходимо (в реальном времени!) производить громадное количество вычислений, инструменты, базирующиеся на новой технологии, еще весьма дороги. К тому же пока почти все такие инструменты являются одно- или двухголосными. Нет сомнения, однако, что за физическим моделированием - будущее, поскольку этот метод позволяет воспроизводить звучание реальных инструментов с потрясающей точностью, недостижимой для других методов синтеза. Отметим, что некоторые фирмы называют этот метод акустическим моделированием.

Во многих синтезаторах используется комбинация рассмотренных выше методов. Большинство "волновых" синтезаторов, например, комбинирует технологию воспроизведения сэмплов с последующей "доработкой" звука при помощи фильтров и низкочастотных модуляторов. Такую комбинацию называют методом S + S (sampling + synthesis, сэмплирование плюс синтез). В дальнейшем под "синтезатором", будет подразумеваться инструмент именно такого типа.

Полифония

Определяет, сколько звуков (нот, голосов) может воспроизвести синтезатор в каждый момент времени. Так, для того чтобы сыграть мелодию "одним пальцем", достаточно монофонического инструмента (полифония = 1), чтобы взять аккорд из трех нот - трехголосного синтезатора и т. д. Старые и современные аналоговые синтезаторы являются в большинстве своем одноголосными, поскольку для добавления каждого голоса приходится практически еще раз повторять всю звукогенерирующую часть синтезатора (недешевое удовольствие!). По той же причине новейшие инструменты, построенные по принципу физического моделирования, как правило, одноголосные. Для современных "волновых" синтезаторов стандартной является 32-голосная полифония. Многие старые инструменты имеют 16-28-голосную, а новейшие - 48-64-голосную полифонию. Не следует думать, однако, что двукратное увеличение полифонии ведет к двукратному увеличению цены: многие модели 64-голосных синтезаторов стоят меньше тысячи долларов.

Мультитембральность

Определяет, сколько различных звуков (на этот раз инструментальных партий) может воспроизвести синтезатор в каждый момент времени. Если, допустим, вы хотите записать композицию, в которой будет партия барабанов, бас-гитары и фортепиано, ваш синтезатор должен обладать мультитембральностью, равной трем. Большинство современных "волновых" синтезаторов имеют мультитембральнось в 16 партий. Некоторые старые синтезаторы могут иметь мультитембральность 8, немногие из новейших синтезаторов - 32. В принципе, делать модели с мультитембральностью больше 16 не имеет особого смысла, так как, с одной стороны, существует ограничение на полифонию, с другой - по одному MIDI-порту может передаваться не более 16 каналов (таково ограничение стандарта MIDI, о котором мы поговорим позже).

Количество звуков

Тут, вроде, все ясно. Чем больше звуков, тем лучше, если, конечно, количество не идет в ущерб качеству. Одно только уточнение: хороший синтезатор должен иметь возможность создания новых (и/или модификации имеющихся) звуков. Аналоговые синтезаторы, в принципе, способны синтезировать бесконечное разнообразие звуков, вот почему их лучше характеризует критерий "количество пресетов", т. е. количество звуков, которое синтезатор способен хранить в памяти. Почти для всех синтезаторов более информативной является следующая характеристика.

Объем памяти

Принципиально важная характеристика для цифровых синтезаторов. Обычно, когда говорят об объеме памяти волнового синтезатора, имеют в виду память, используемую для хранения образцов звука - сэмплов. Как правило, чем больше размер памяти, тем больше количество звуков (вернее, базовых сэмплов) и/или тем выше их качество. Все логично. Однако создание звуков - это искусство, даже магия, неудивительно, что существуют инструменты, которые при скромном объеме памяти генерируют звуки такого качества, которого конкуренты не могут достичь простым ее увеличением. Такие инструменты становятся "классикой жанра". Поэтому никогда не выбирайте синтезатор, только взглянув на таблицу характеристик, - обязательно послушайте хотя бы некоторые звуки или демонстрационную мелодию.

Если же говорить о "сухих цифрах", то современные модели синтезаторов имеют "на борту" от 4 до 32 Мбайт памяти. Кроме "памяти сэмплов" (sample memory) часто указывают объем "памяти программ" (program memory), т. е. сколько звуков (пресетов), полученных из базовых сэмплов, способен хранить инструмент. Пресеты могут храниться в постоянной памяти (ПЗУ) или оперативной (ОЗУ). Во втором случае их можно модифицировать или перезагружать. Минимальное требование по памяти пресетов для современного инструмента, установленное всемирным стандартом General MIDI (GM), - 128 звуков. Многие инструменты вместо (или помимо) банка GM содержат другие банки пресетов, число звуков в которых может достигать нескольких сот.

Возможность расширения памяти

Вообще этот вопрос можно было рассмотреть в рамках предыдущей характеристики, но лучше поговорить о нем отдельно. Дело в том, что память сэмплов, как и память программ, может располагаться и в ПЗУ, и в ОЗУ. Набор сэмплов, хранящихся в ПЗУ синтезатора нельзя изменить, нельзя добавить новые сэмплы. Конечно, базовые сэмплы - это всего лишь "сырье" для создания звуков, смешивая их между собой, модифицируя с помощью фильтров и модуляторов (помните, это называется S + S), вы можете получить в итоге звук, весьма отдаленно напоминающий оригинал. Но создать принципиально новый звук, не основанный ни на одном из базовых сэмплов, вы не сможете. Например, если в вашем синтезаторе нет хорошего звука скрипки, то единственный выход - пригласить скрипача. Впрочем, в некоторые модели включен специальный разъем (слот) для дополнительных ПЗУ-карточек, покупая которые, вы можете значительно расширить возможности своего инструмента. Однако такие карточки, как правило, довольно дороги, кроме того, для разных моделей обычно нужны разные карточки. Второй вариант - хранение сэмплов в ОЗУ - снимает все эти проблемы: содержимое ОЗУ можно изменить в любой момент. Синтезаторы, использующие для хранения сэмплов оперативную память, называются сэмплерами. Как правило, сэмплеры стоят дороже обычных синтезаторов, но звуковые библиотеки для них (на дискетах или CD-ROM) - не дороже, чем карточки ПЗУ, а число предлагаемых ими звуков почти всегда больше. Для наиболее популярных сэмплеров (AKAI, Ensoniq, Roland, Emulator) существуют десятки тысяч звуков. Ни один основанный на ПЗУ синтезатор, конечно, не обладает подобной "материальной базой". Но сэмплеры могут создавать и новые сэмплы, записывая в цифровой форме внешний сигнал. Недостатком сэмплеров является необходимость каждый раз заново загружать звуки (содержимое ОЗУ, конечно, теряется при выключении устройства), что требует времени. Кроме того, содержимое ПЗУ-синтезаторов всегда тщательно "полируется" перед выпуском в серию, поэтому при одинаковом объеме памяти звуки в синтезаторе могут быть гораздо лучшего качества. Отмечу также, что существуют инструменты, которые имеют и ОЗУ, и ПЗУ одновременно, сочетая преимущества обоих подходов.

Структура секции синтеза

Об этом можно говорить очень долго, но постараемся изложить суть в двух словах. Как уже было сказано, в большинстве синтезаторов сегодня используется технология S + S. На первом этапе воспроизводится образец звука (сэмпл), на втором - звук изменяется с помощью управляемых фильтров и усилителей и различного рода модуляторов и генераторов огибающих. Управляемый усилитель отвечает за громкость звука, фильтр - за тональную окраску, модуляторы обеспечивают периодическое изменение какого-либо параметра во времени. Гибкость схемы взаимодействия этих компонентов друг с другом и определяет мощность синтезатора. Простой пример: вы нажимаете на клавишу синтезатора - слышите звук. Нажимаете клавишу сильнее - звук становится громче и ярче. Это кажется естественным, но на самом деле происходит следующее: клавиатура передает в синтезатор номер нажатой клавиши и число, соответствующее скорости нажатия на нее; в зависимости от значения этого параметра управляемый усилитель изменяет амплитуду (делает звук громче), а фильтр изменяет значение так называемой частоты среза (пропускает больше высоких частот, делая звук ярче). Возможно, вы сумеете запрограммировать синтезатор так, чтобы все было наоборот. Для получения, предположим, эффекта тремоло, вы можете выход низкочастотного генератора (который генерирует с небольшой частотой - 0,1-1 Гц, периодический сигнал определенной формы, например синусоидальную волну) подать на управляющий вход управляемого усилителя, который будет изменять громкость в определенных пределах с частотой, равной частоте этого сигнала. В свою очередь, низкочастотный генератор (Low-Frequency Oscillator, LFO) можно запрограммировать таким образом, чтобы частота синусоиды на его выходе зависела от значения какого-либо контроллера, например той же самой скорости нажатия. В этом случае частота тремоло будет зависеть от того, насколько сильно вы нажмете клавишу. Таких "хитростей" может быть сколько угодно, и чем их больше, тем мощнее секция синтеза, тем более интересный звук можно получить. Так, классический синтезатор Wavestation фирмы Korg, имеющий оригинальный метод синтеза - wave sequencing, дает потрясающие синтетические звуки. Однажды услышав Wavestation, вы ни с чем не спутаете его звучание.

Резонантный фильтр

И еще одно замечание: многие синтезаторы снабжены так называемыми резонантными фильтрами. Резонантный фильтр - это фильтр высоких частот, который в точке среза имеет резонансный пик (в отечественной электронике - "добротность"). Именно возможность управления резонансом придает звуку специфическую "электронную" окраску и позволяет плавно изменять яркость звука. Особенно это необходимо тем, кто пишет музыку в стиле "техно", практически весь этот стиль построен на использовании резонантного фильтра. Некоторые синтезаторы имеют обычный высокочастотный фильтр (без резонанса) или не имеют фильтра вовсе.

Количество аудиовыходов

Многие модели синтезаторов помимо основной стереопары содержат дополнительные аудиовыходы. Такие синтезаторы позволяют определить, по какому из выходов будет звучать та или иная партия. Например, можно воспроизводить партию акустической гитары через дополнительный выход 1, фортепиано - через выход 2, а барабаны и бас - через главную стереопару. Главное преимущество синтезатора с дополнительными выходами очевидно: каждый выход можно подать на отдельный вход микшера и отдельно обработать с помощью эффект-процессоров (поканальная обработка). Это дает большую гибкость на стадии сведения. Особую роль дополнительные выходы играют в синтезаторах, в которых отсутствует встроенная обработка. Нельзя не отметить, что дополнительные выходы стоят немалых "дополнительных" денег, так как добавление каждого из них означает добавление еще одного цифро-аналогового преобразователя (ЦАП). ЦАПы - очень сложные и дорогие компоненты, на них приходится львиная доля стоимости синтезатора. Но экономить на них не следует, так как общее качество звучания инструмента во многом определяется именно качеством цифро-аналоговых преобразователей.

Наличие встроенных эффектов

В большинстве современных инструментов имеется встроенная обработка; многие модели синтезаторов и сэмплеров (в том числе интегрированные в звуковые платы) содержат по два-три процессора эффектов (иногда даже больше). Рассматривая встроенную обработку, нужно оценивать общее количество и качество эффектов, а также схему подключения процессоров. Для инструментов, имеющих не более двух выходов (одной стереопары), особенно важно наличие возможности независимой поканальной обработки. Некоторые синтезаторы, кроме того, обладают средствами для изменения схемы подключения эффект-процессоров к звуковой шине. Например, можно выбрать схему, при которой два процессора подключены по схеме "посыл/возврат", а можно один из них сделать "мастер-эффектом".

Аудиопараметры

Любой синтезатор по существу представляет собой звуковоспроизводящее устройство. А значит, к нему применимо все многообразие характеристик, описывающих качество звука: отношение сигнал/шум, диапазон воспроизводимых частот, коэффициент нелинейных искажений и т. д. Рассмотрение этих характеристик выходит далеко за рамки этой статьи. Отмечу только, что отношение сигнал/шум - наиболее важный параметр, его обязательно надо принимать во внимание. Каким бы "навороченным" ни был ваш синтезатор, если он шумит - ни о каком качестве звука речь уже не идет. Имейте в виду, что синтезаторы, интегрированные в звуковые платы, почти всегда шумят больше, чем "отдельно стоящие" инструменты. Причина этого очевидна: на установленную внутри компьютера звуковую плату действует множество помех от других компонентов компьютера - от дисков до вентиляторов. Выдержать в таких условиях достойное отношение сигнал/шум - весьма сложная инженерная задача.

Управление

Этому фактору часто не придают значения. И напрасно! Ваш синтезатор может обладать большим количеством прекрасных звуков, великолепным качеством звучания и широчайшими возможностями по редактированию и синтезу звуков, но... Если доступ ко всему этому богатству осуществляется через две-три кнопки на передней панели и маленький ЖК-индикатор, работа с инструментом вряд ли доставит вам удовольствие. Для того чтобы облегчить пользователю доступ к "мозгам" синтезатора, многие фирмы поставляют в комплекте специальные программы - называемые редакторы/библиотекари, представляющие все параметры синтезатора на экране компьютера в удобной графической форме. Существуют также универсальные (способные работать с множеством разных моделей) редакторы/библиотекари, выпускаемые третьими фирмами. Для синтезатора, расположенного на звуковой плате, наличие такой программы жизненно необходимо, так как кнопочек на передней панели у него нет. Если управляющая программа не входит в комплект программного обеспечения, поставляемого с платой, стоит задуматься, насколько серьезно фирма-производитель относится к своему детищу. Отметим, что такие программы всегда аппаратно-зависимые, т. е. невозможно программу, разработанную для одного синтезатора, использовать с другим.

Клавиатура

Здесь нужно учитывать два фактора: качество механики и количество клавиш и полагаться только на свое субъективное мнение. Количество октав и качество механики следует выбирать таким образом, чтобы вы чувствовали себя комфортно, и играя на инструменте, и расплачиваясь за него. Если вы не очень сильны в игре на фортепиано, вам вполне хватит пяти (или даже четырех) октав. Опытные же "игроки" всегда знают, какой минимальный диапазон клавиатуры для них приемлем. Критерий выбора качества механики еще проще: пробегитесь по клавишам, возьмите пару аккордов. Если вам нравится ощущение от нажатия - все в порядке. Если случилось так, что вам понравились звуки какого-либо синтезатора, но его клавиатура разочаровала вас, не стоит огорчаться: сегодня большинство моделей выпускается как со встроенной клавиатурой, так и без нее. "Бесклавиатурные" модели называются "рэковыми" (от английского rack - стойка для аппаратуры), или, на профессиональном жаргоне музыкантов - "мозгами". Так что вы можете элементарно решить проблему, купив "мозги" от любимого синтезатора и MIDI-клавиатуру (контроллер).

Источник: znaikak.ru