Модуляция в реальном мире
Example of block diagram of the 32×32 ATM switch is given in the figure below.
The ATM switch contains the following elements. Registers S/P convert information from sequential code to the parallel. Header modifiers are marked as HM. Writing addresses registers (WAR) provide addresses of free memory for incoming cells. Reading addresses registers (RAR) provide addresses of cells for reading. Address buffer stores addresses of memory in use. Controller operates WAR and RAR registers and the whole switch. Глава 5: Модуляция и другие способы смешивания.
Пока в этой книге, мы по очереди рассматривали каждый из основных элементов, сплочённых вместе при создании звука – генераторы, огибающие и фильтры. Мы собираемся продолжить и посмотреть на то, как эти элементы работают вместе. Модуляция лежит в основе создания звуков. Это - методика, которой синтезатор создает различные нюансы звука. Без модуляции звуки могут быть богатыми, толстыми, полными, яркими или тонкими. Однако, модуляция возьмет плоский звук и анимирует его, давая ему жизнь в руках квалифицированного игрока. Модуляция: концепция (Modulation: the concept) В его основе, понятие модуляции в синтезаторе просто – кое-что изменено чем-то еще и обычно в режиме реального времени. Традиционно, "источник" смодулирует "адресата". Так, если бы мы думали о вибрато, низкочастотный генератор действовал бы как источник, и шаг (pitch) был бы адресатом. В этой главе мы ознакомимся с некоторыми деталями модуляции в синтезаторах.
Модуляция в реальном мире Прежде, чем мы доберемся до деталей, давайте думать об акустическом приборе, таком как фортепьяно. Получая упрощенное представление, коэффициенты, которые имеют эффект на звук, являются скоростью (velocity), шагом и временем. Эффект скорости на звук (Effect of velocity on a sound) Скорость - другой способ описать громкость, которая в случае клавиатуры была бы определена тем, как интенсивно клавиша нажата. Классически обучаемые музыканты привыкли видеть маркировки, чтобы указать пианиссимо (очень мягкий) ppp, фортиссимо (очень громкий) fff и и так далее. С midi у нас есть 127 уровней громкости – этот диапазон называют "скоростью". Так вместо fff у вас может быть примечание со скоростью в диапазоне 113 - 127. С фортепьяно скорость (то есть громкость) ноты имеет эффект в трех основных областях: громкость (volume) – есть прямая связь между скоростью и тем, как интенсивно нажата нота; тон (tone) – чем тяжелее клавиша нажата, тем более яркий тон, хотя диапазон тонов между самыми мягкими и самыми громкими нотами, возможно, не является столь же драматическим, как различия громкости; выдержка времени ноты (sustain time of note) – чем громче нота, тем дольше выдержка.
Эффект ключевого шага на звуке (Effect of key pitch on a sound) Ясно, что клавиатура фортепьяно управляет шагом сыгранной ноты. Однако, есть другие коэффициенты, затрагиваемые шагом: тон – чем выше нота, тем ярче звук; выдержка времени ноты – чем выше нота, тем меньше время выдержки.
Эффект времени на звуке (Effect of time on a sound) Отрезок времени, который нота удерживается нажатой, является также коэффициентом тона фортепьяно. За время: звук станет более унылым (однако возможно первоначально был ярким), и громкость будет понижаться, пока, наконец, не достигнет нуля.
Комбинирование эффекта скорости, шага и времени (Combining the effect of velocity, pitch and time) Нота фортепьяно намного более сложна, чем может быть предположено здесь, однако, в общем смысле, вы можете видеть что: начальная громкость ноты затрагивается только одним коэффициентом – скоростью; тон затронут тремя коэффициентами – начальная скорость ноты, шаг ноты и отрезок времени, в течении которого нота удерживается. Однако, вы должны также отметить что: o тон увеличивается в соответствии с увеличением шага (то есть чем выше нота, тем она ярче), но o время выдержки уменьшается в соответствии с увеличением шага (то есть чем выше нота, тем меньшее время она звучит). Время выдержки затрагивается двумя коэффициентами – стартовая громкость (которым в свою очередь управляет начальная скорость), и шаг. Чтобы подражать некоторым из характеристик акустического прибора, мы должны использовать модуляцию, чтобы управлять синтезатором.
Адресаты модуляции (Modulation destinations) Мы будем приближаться к модуляции в немного обратном порядке, т.е. смотреть на адресаты модуляции прежде, чем мы будем смотреть на источники модуляции. Как только мы поймём, что может быть смодулировано, мы можем вернуться назад, чтобы выбрать лучший источник, чтобы создать модуляцию.
Громкость (Volume) Громкость, вероятно, будет одним из основных адресатов, которые вы модулируете. Вы можете хотеть: управлять громкостью вашего целого патча – например, чтобы заставить патч стать чувствительным к прикосновению или добавить эффект тремоло, или управлять громкостью индивидуальных генераторов, таким образом вы можете переходить (cross-fade) между двумя звуками.
Фильтр (Filter) Два основных адресата модуляции в блоке фильтра: частота среза, и резонанс. Часто музыканты хотят управлять частотой среза фильтра и в режиме реального времени, чтобы сделать звук более ярким или более унылым, и резонансом, чтобы добавить немного резкости и укуса к звуку. Некоторые синтезаторы (такие как z3ta +) позволяют вам управлять распределением (separation) фильтров. Это - то, где фильтры - комбинация нескольких других фильтров – с управлением распределением, частота среза объединённых в стеке фильтров может быть разделена так, что каждый будет поднят относительно другого (или других), давая отличающиеся резонансные пики и различные тона фильтру.
Шаг (pitch) Эффекты, которые могут быть получены модуляцией шага, включают вибрато и трели так же, как и фантастические специальные эффекты. Тонкая модуляция шага так же важна при попытке подражать свойствам живых инструментов – например, небольшое и очень короткое повышение шага в начале ноты будет часто помогать воссоздавать часть атаки духовых или щипково струнных инструментов. Vanguard делает различие между "шагом" и "расстройкой" ("detune"), и Wusikstation делает различие между "шагом" и "подстройкой" ("fine") – в основном нет никакого различия между ними как адресатами, но "расстройка"/"подстройка", действительно предоставляет больший уровень деталей в управлении. Используя LFO, для создания вибрато, вы должны будете, вероятно, применить меньше вибрато, чем игрок, обратившийся к живому инструменту. У вибрато LFO обычно есть фиксированная частота (но см. ниже), и таким образом эффект будет быстро казаться механическим. Сокращение глубины эффекта помогает притупить механическое ощущение, становящееся слишком видимым.
Скорость вибрато (Vibrato speed) Когда музыкант применяет вибрато к реальному инструменту, и скорость и глубина вибрато увеличивается – следовательно, имеет смысл сделать скорость LFO адресатом модуляции (и глубина эффекта должна также быть управляемой).
Ширина импульса (Pulse width) Быстрый способ изменить тон генератора или утолстить звук состоит в том, чтобы играть, модулируя ширину импульса – это обсуждалось в больших деталях в главе 4: звуковые источники.
Панорамирование (Pan) Классическое использование для панорамирования - эффекты типа автопанорамирования, где звуки двигаются регулярно между левым и правым каналами. Есть, однако, более тонкое использование панорамирования, например, панорамирование может быть связано с шагом ноты, где низкие ноты панорамируются в левый и более высокие ноты в правый канал, как будто вы находитесь напротив фортепьяно.
FX FX посылы, и возвраты могут быть смодулированы. Посылы могут управляться так, чтобы FX был добавлен для акцента на определенных нотах. Возвратами можно управлять так, чтобы, например, сигнал FX был подавлен, в то время как сигнал, который подается к FX, присутствовал – этот эффект "ныряния" означает, что патч будет казаться менее грязным, когда его сыграют, так как FX не будет забивать звук. Если вы хотите большей сложности, вы можете захотеть контролировать изменения в режиме реального времени – например, увеличивать глубину хоруса при увеличении вибрато. Вы можете так же смодулировать другие эффекты, такие как EQ или задержки.
Точка отправки семпла (Sample start point) Wusikstation позволяет вам модулировать точку отправки семпла. Вы можете использовать это, чтобы вырезать начало семпла, что может быть полезно, если так же: вы хотите более острое начало – возможно, семпл плавно нарастает, или вы хотите избежать звук в начале семпла, например если вы хотите обойти выбранную струну гитары, но сохранить звук выдержки струны.
Скорость огибающей (Envelope speed) Трекинг клавиши (key tracking) было упомянуто ранее – способность управлять скоростью огибающей полезно, даже для полностью синтезируемых звуков, т.к. даёт звуку более натуральное качество.
Источники модуляции (Modulation sources) Есть много источников модуляции в синтезаторах – самым востребованным являются LFO и огибающие. Внешние источники так же могут действовать как модуляторы – так дело обстоит со скоростью, колесом изгиба шага (pitch bend wheel) и колесом модуляции (modulation wheel), которые все зависят от музыканта. Однако, контроллеры выражения игрока (player expression) могут использоваться или как источники модуляции, или как исходные контроллеры модуляции. Для примера, колесо модуляции может использоваться: для управления частотой среза фильтра – в этом случае, колесо модуляции будет действовать как источник модуляции, или чтобы управлять количеством вибрато применимым к ноте посредством LFO – в этом случае, колесо модуляции будет действовать как исходный контроллер модуляции. Основная цель контроллеров выражения игрока, как предполагает название, - дать музыкантам большее управления посредством нот, которые они играют. Самый ранний синтезатор, по существу, дал опцию зажатой ноты (note on) и отжатой ноты (note off) и немного больше – сегодня есть больше опций, хотя практически основные контроллеры, которые используются, являются скоростью, колесом изгиба шага и колесом модуляции. Однако, выбор используемых контроллеров является обычно весьма специфичным для индивидуальных музыкантов. Основные источники модуляции, подитоженные ниже – LFO объяснены отдельно в следующем разделе.
Скорость (Velocity) Скорость часто используется, чтобы управлять: громкостью ноты; тоном ноты, модулируя частоту среза фильтра, и громкостью времени атаки огибающей (the volume envelope attack time) (хотя от пяти синтезаторов, которые рассматривают в этой книге, только, Rhino и Cameleon 5000 позволяют вам этот уровень управления). Скорость может или быть применена непосредственно, чтобы смодулировать адресата, или она может использоваться как исходный контроллер модуляции, чтобы управлять другим источником (например, огибающей), который модулирует адресата. Когда скорость используется как исходный контроллер, вы можете часто достигать более гладких результатов.
Слоистость скорости (Velocity layering) У Wusikstation и Rhino есть дополнительный аспект, чтобы рассмотреть: использование слоев скорости. Это - процесс, где мульти-сэмплы созданы из различных сэмплов, назначенных на разные скоростные диапазоны, так, например, вы можете сделать слой из мягкого, среднего и громкого фортепьянного семпла. Это даст различный исходный тон патчу на различных уровнях скорости. Слоистость скорости может быть использована вместе со скоростью, используемой как источник модуляции, так для примера вы могли использовать деликатное модулирование фильтра, чтобы скрыть шаги (steps) между вашими тремя слоями семплов.
Изображение 24: z3ta+ XY controller
Огибающие (Envelopes) Есть много вещей, которые вы можете сделать с огибающими. Если Вы примените огибающую к фильтру негативно, то это закроет фильтр, а не откроет его. Начало ноту с закрытым фильтром, и затем быстрое его открытие может быть ещё одной полезной методикой, если вы пытаетесь моделировать "слюну" духового инструмента. Для дальнейшего моделирования вы могли бы так же хотеть добавить шаг, изменяющий огибающую в начале духовой ноты. Огибающие могут действовать как источники модуляции или могут работать как контроллеры модуляции - типичное использование, поскольку контроллер модуляции должен был бы создать постепенное нарастание (fade in) и затем затухание (fade out) некоторого вибрато LFO.
Изгибатель шага (Pitch bender) Изгибатель шага часто аппаратно привязан к функции изгиба шага, то есть вы не будете в состоянии назначать его на контроль громкости, например. Некоторые синтезаторы позволяют назначать колесо на любое управление.
Колесо модуляции (Modulation wheel) Традиционно, колесо модуляции подсоединён к глубине вибрато и выступает контроллером модуляции. Однако, это не должно быть так - колесо модуляции может также использоваться как источник модуляции (например, с текущей версией Vanguard во время написания колеса модуляции - аппаратно привязан к срезу фильтра).
Трекинг клавиши (key tracking) Трекинг клавиши - процесс, где изменения вносятся согласно шагу ноты. Возьмите пример, если вы щипнете струну ми (E) основания акустической гитары, то звук продолжится больше 10 секунд. Однако, если вы запустите главную струну ми в самом высоком раздражении, то звук будет едва продолжаться в течение 3 секунд. С трекингом клавиши мы можем легко управлять длиной огибающей, чтобы отразить поведение акустического инструмента. Трекинг клавиши может быть применен разными способами - например, точкой среза фильтра может управляться трекингом клавиши так, чтобы более высокие ноты были более яркими, чем более низкие ноты.
Координатные клавиатуры (XY controllers) У Wusikstation и у z3ta+ есть координатные клавиатуры (см. изображения 25 и 24). Они позволяют вам управлять двумя адресатами от одного контроллера - например, вы могли управлять частотой среза фильтра и резонансом одновременно. Альтернативно вы могли смешать вывод четырех генераторов. Координатные клавиатуры могут работать как источник модуляции или как исходный контроллер модуляции.
Изображение 25: Wusikstation XY Controller
Cameleon 5000 даёт подобную функциональность со своим квадратом морфинга. Однако, квадрат морфинга предлагает дополнительные функциональные возможности, в которых им можно управлять специализированными многослойными огибающими.
Послекасание (Aftertouch) Если ваша клавиатура (или midi-контроллер) дают сообщения послекасания, то давление на клавиатуру, пока ноты выдержаны может быть использовано для контроля вашего патча. Вы могли бы, например, использовать послекасание для контроля громкости, чтобы придать выпуклости удерживаемому аккорду. Послекасание может, так же, быть применено для прямой модуляции направления, или оно может быть использовано как исходный контроллер модуляции для контроля другого источника, модулирующего адресат.
Педаль выражения (Expression pedal) Часто контроллер выражения аппаратно привязан к громкости синтезатора. Как и с кольцом модуляции, он так же может быть использован как контроллер модуляции.
Слои волновой последовательности Wusikstation (wave-sequence layers) Wusikstation имеет два волновых слоя, каждый из которых имеет 12 последовательных маршрутов, традиционно использующиеся для волнового упорядочения. Однако, они ещё могут быть использованы как источник модуляции (или как исходный контроллер модуляции) – например, если маршрут (lane) назначен контролировать громкость, то эффекты типа портала (gating type effects) могут легко быть сгенерированы.
Изображение 26: Использование маршрута контроллера Wusikstation для создания эффекта портала (gating effect)
Выход осциллятора (Oscillator output) Rhino, Wusikstation и z3ta+ позволяют использовать выход осциллятора как источник модуляции. Наиболее частое это используется для создания FM звуков.
Случайные генераторы (Random generators) Wusikstation и z3ta+ позволяют включать случайные генераторы как источники модуляции. Это часто может помочь избавиться от механических качеств некоторых звуков.
Изображение 27: Квадрат морфинга Cameleon 5000 с (одной или двумя) управляющими огибающими
Код midi-контроля (Midi control code)
Наконец, код midi-контроля может быть использован как источник, или как исходный контроллер.
LFO, как источник модуляции (LFOs as a modulation source)
Про LFO можно написать целую книгу – особенно учитывая все опции, доступные в z3ta+. Генератор низких частот – это осциллятор, генерирущий на низких частотах – в наших целях он генерирует частоты ниже звукового порога. Как вы знаете, в дополнении работы, как источник вибрато, LFO может, так же, модулировать: громкость, чтобы дать эффект тремоло, и частоту среза фильтра, чтобы дать вау (wah-wah) эффект, эффект типа портала или эффект заикания – особенно, когда источником модуляции выбрана квадратная или пульсирующая волна.
Основные настройки LFO (Main LFO controls) Основные настройки LFO – это форма волны и глубина.
Форма волны (Wave shape) Большинство синтезаторов предлагают несколько форм LFO. Vanguard предлагает лишь один (но это всё, что нужно) Cameleon 5000 предлагает три, Wusikstation предлагает шесть, Rhino и z3ta+ фактически имеют неограниченные опции. Самые востребованные формы LFO, это: синус – синусоидальная волна производит чётный, закруглённый источник модуляции. треугольник – треугольная волна виртуально имеет такой же эффект, как синусоидальная волна, но с изменения постоянны. Она может дать более чёткий звук при объединении с синусоидальной волной. Синусоидальная и треугольная волны идеальны для вибрато, тремоло и вау эффектов. пила – зависимо от того, применена ли волна позитивно, или негативно, пилообразная волна даёт следующее: о возрастающий источник модуляции, который резко понижается, достигнув максимального значения, или о убывающий источник модуляции, поднимающийся до пика и затем мягко спадающий. Пилообразная волна часто используется для модуляции частоты среза фильтра. квадрат – квадратная волна состоит только из минимальных и максимальных значений. Эта волна имеет тенденцию быть использованной как LFO, чтобы дать ритчические эффекты. Она, так же, может быть использована для модуляции шага (pitch), создавая эффект типа трели. случайная волна – на выходе из LFO случайное значение. Опять же, эта волна часто используется для создания ритмичных эффектов. Шум (noise) – редко используется, как LFO источник. Если вы посмотрите на Rhino и z3ta+, вы увидите, что у вас намного больше офций формы волны LFO, они упомянуты в конце этого раздела.
Скорость (Speed) Управление скоростью влияет на частоту LFO. Если LFO используется как источник вибрато, то изменение скорости будет изменять частоту вибрато. Большинство LFO имеют диапазон приблизительно от 0,1 до 20 циклов в секунду.
Скорость: синхронизация LFO (Speed: LFO synchronisation) Скорость LFO может быть синхронизирована с темпом трека. Время, нужное LFO для выполнения целого цикла – подразделение темпа трека. Эта опция часто используется для объединения с ритмическими эффектами.
Глубина (Depth) Глубина LFO модуляции (т.е. как сильно она затрагивает адресат модуляции) нуждается в осторожной балансировке, дабы контролировать соответствующий диапазон его эффектов. Например, если вы используете LFO для создания вибрато, вы, вероятно, выберите диапазон ниже одного полутона. В z3ta+ легко выбирать диапазон, используя соответствующую кривую (curve), в других синтезаторах вам прийдётся судить о диапазоне на слух.
Фаза (Phase) Фаза LFO может быть важной. Если фаза LFO синхронизирована со стартом ноты, то когда нота запущена, эффект LFO будет узнаваем. Для контраста, если LFO протекает свободно, это может быть в любой части его цикла, когда нота запущена (этот случайный элемент может быть желательным для эффектов типа ансамбля). z3ta+ так же позволяет вам контролировать где LFO начнёт свой цикл, так, для примера, вы можете выбрать треугольную волну и направить её начало на вершину цикла (т.е. туда, где волна будет иметь максимальный эффект сразу).
Монофонические/полифонические LFO (Monophonic/polyphonic LFOs) LFO могут быть монофоническими или полифоническими (используя z3ta+: моноф. = global; полиф. = local).
Монофонические (глобальные) LFO (Monophonic (global) LFOs) В Wusikstation и z3ta+ (LFO от 1 до 4) LFO монофоничны. С монофоническими LFO, одиночный осциллятор используется всякий раз, когда вызвано LFO. Если вы используете LFO для добавления немного вибрато в пэд (pad), то вы играете аккорд нот, будет иметь место синхронное падение и повышение шага (pitch). Эффект, может быть не особо натуральным в данном примере.
Полифонические (локальные) LFO (Polyphonic (local) LFOs) В Vanguard, Cameleon 5000, Ehino и z3ta+ (LFO 5 и 6) полифонические LFO. С полифоническими LFO, каждая отдельная нота имеет свой собственное LFO, которое начнёт свой цикл в разное время относительно других LFO. Используя пример нашего пэда снова, это может значить, что если вы используете полифоническое LFO для модуляции аккорда (chord), некоторые ноты могут иметь приподнятый шаг (pitch), в то время, как другие будут иметь сглаженный шаг. Это может дать более желательный результат для пэда, но менее используемый для ритмических звуков.
Изображение 29: Огибающая LFO, созданная в Rhino
LFO в Rhino (Rhino LFOs) Rhino даёт вам две опции для источника LFO: вы можете использовать любой осциллятор, как волну, это означает, что вы имеете неограниченные вариации доступных форм волны, т.к. вы можете загружать свои волны, или вы можете рисовать вашу собственную огибающую модуляции (заметим, конечно, что в комплекте с Rhino идёт множество огибающих LFO). Развёрнутое описание огибающей LFO приведено в следующей главе.
LFO в z3ta+ (z3ta+ LFOs) Как и Rhino, z3ta+ даёт вам широкий диапазон выбора форм волны, включая опцию внедрения пользовательских волн. В отличии от Rhino, z3ta+ имеет банк из шести специализированных LFO с массой очень мощных особенностей. В дополнение к выбору волны и ползунку скорости, вы, так же, можете привязать LFO к темпу трека и контролировать фазу LFO. Чем дальше, тем лучше. Но z3ta+ может больше.
Задержка и плавный переход (Delay and fade) Задержка устанавливает время между запуском ноты и началом цикла LFO. Плавный переход устанавливает время (после того, как задержка фазы выполнена), за которое действие LFO набирает полную силу на конце фазы плавного перехода. Если LFO управляется в колонке контроля матрицы модуляции (подробнее позже), то время задержки и плавного перехода не затрагивается тем фактом, позволяет ли контроллер LFO иметь эффект.
Морфинг (Morphing) LFO в z3ta+ - это не просто LFO: есть две формы волны (обе протекающие на одной и той же частоте). z3ta+ даёт вам возможность: объединять эти две волны разными путями; производить морфинг между волнами, и соединять часть волны с другой. Наконец, есть однократная опция, так что вместо того, чтобы работать как повторяющийся цикл, LFO закончит один цикл и затем прекратит свою работу. Это может быть полезно, если вы хотите немного изгиба шага (pitch bend) в начале ноты.
Изображение 28: Блок LFO в z3ta+
|
